2014-1105-Momentneutron

La collaboration européenne nEDM@PSI, à laquelle contribue le Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble (LPSC, unité mixte Université Grenoble Alpes et CNRS/IN2P3), vient de publier une mesure de précision du moment magnétique du neutron.

Les neutrons et les protons, constituant les noyaux atomiques, possèdent un moment magnétique. C’est ce magnétisme qui est à l’œuvre dans la technique d’imagerie par résonance magnétique (IRM).  La valeur du moment magnétique du neutron n’avait été déterminée avec précision que par une seule expérience utilisant un faisceau de neutrons produit à l’Institut Laue-Langevin de Grenoble en 1979. Dans la perspective de caractériser les propriétés fondamentales du neutron (son moment magnétique, mais surtout son moment électrique) les physiciens exploitent un instrument auprès de la source de neutrons ultrafroids de l’Institut Paul Scherrer en Suisse. Un faisceau de protons bombardant une cible de plomb produit des neutrons, qui sont ralentis dans un glaçon de deutérium. On obtient des neutrons ultrafroids, que l’on peut stocker dans des pièges matériels pendant plusieurs minutes où ils sont soumis à un champ magnétique très stable et très homogène. La méthode des champs oscillants séparés de Ramsey est alors appliquée pour mesurer très précisément la fréquence de précession du spin du neutron.

La valeur du moment magnétique du neutron extraite de cette expérience, γ/2π = 29,164705(55) MHz/T, confirme la valeur de 1979. C’est la première mesure du moment magnétique utilisant les neutrons ultrafroids. La prochaine étape : améliorer la mesure du moment dipolaire électrique du neutron.

Pour en savoir plus : Physics Letters B 739 (2014) 128-132

 L’expérience AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) est un spectromètre magnétique installé sur la Station Spatiale Internationale (ISS) à 350 km d’altitude depuis le 19 mai 2011. Ce détecteur identifie et mesure avec une grande précision les différents types de rayons cosmiques: les noyaux de l’hydrogène jusqu’au fer, les électrons, les positons, les rayons gamma et les anti-protons. Le LPSC a participé à la construction du sous détecteur RICH permettant de mesurer avec une grande précision à la fois la vélocité et la charge des particules du rayonnement cosmique. Actuellement les chercheurs du LPSC sont impliqués dans l'exploitation du détecteur et l'analyse des données. La collaboration AMS vient de présenter ses derniers résultats sur la mesure des électrons et des positons sur la base de l'analyse des 41 premiers milliards d'événements. La collaboration AMS a mesuré la fraction de positons (le rapport entre le nombre de positons au nombre combiné de positons et d'électrons) dans la plage d'énergie de 0,5 à 500 GeV. L'énergie à laquelle la fraction commence à augmenter rapidement est de 8 GeV indiquant l'existence d'une nouvelle source de positrons. L'énergie à laquelle la fraction de positons atteint son maximum a été mesurée à 275+/-32 GeV, voir figure ci-dessous Il s'agit de la première observation expérimentale d’un maximum de la fraction de positons après un demi siècle d'expériences sur les rayons cosmiques. Dans un même temps AMS a aussi publié les mesures précises des flux d'électrons et de positrons. Ces mesures complémentaires vont permettent de mieux contraindre les modèles de sources additionnelles de positrons comme les pulsars ou l’annihilation de particules de matière noire.

Pour en savoir plus : communiqué du CERN

Le consortium Planck a publié une analyse statistique de l’émission polarisée de la poussière de notre Galaxie dans les régions du ciel les plus propices à la mesure la polarisation de la première lumière de notre univers. Cette étude montre que, contrairement à ce qui avait été envisagé par la collaboration BICEP2 notamment, la polarisation du signal d'avant-plan galactique est suffisamment importante pour masquer celle du fond diffus cosmologique, et ce sur la totalité de la voûte céleste.

Ainsi, la détection des ondes gravitationnelles primordiales, par Planck ou par les autres équipes avec des observations réalisées du sol et de ballons stratosphériques, exigera la délicate séparation des contributions cosmologique et galactique de la polarisation du ciel. Ce signal primordial associé à la phase d’inflation au tout début de l’histoire de notre univers semble encore plus difficile à traquer que prévu…

Crédits : ESA - collaboration Planck

 Pour en savoir :ici !

Le champ magnétique de la Voie Lactée est révélé dans cette nouvelle carte livrée par la mission Planck. Cette image est issue des premières observations sur l’ensemble du ciel de la lumière “polarisée” émise par la poussière interstellaire de notre Galaxie

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Les détecteurs du satellite Planck agissent un peu à la manière des lunettes de soleil polarisées, en version astronomique. Les tourbillons, boucles et arches de cette image tracent la structure du champ magnétique de notre Galaxie.

Pour en savoir plus : www.planck.fr

Le groupe Planck/Archeops du LPSC a travaillé sur ce sujet ces dernières années : d'abord dans le cadre d'une thèse soutenue en 2003 dans le cadre d'Archeops (expérience embarquée en ballon stratosphérique avec un instrument très proche de Planck-HFI) avec la publication des résultats des observations de 30% du ciel à 353 GHz, puis dans le cadre d'une thèse soutenue en 2010 sur la modélisation du champ magnétique galactique d'après l'émission polarisée des poussières interstellaires (données d'Archeops et simulations).

 

 

Since 1994, the Joint Universities Accelerator School has taught courses on the physics, technologies and applications of Particle Accelerators to several hundred students from all over the world.

2014 will mark the 20th anniversary of the School, and JUAS will celebrate this important day with a scientific event on Friday 25th April 2014 in Grenoble at the Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC).

Find more about the program here: https://espace.cern.ch/juas

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