Plus de 100 scientifiques
4 laboratoires de l'Isère et des 2 Savoie
Pour la physique des 2 infinis

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La fédération

Qui sommes-nous ?

Enigmass+ est une fédération de recherche regroupant plus de 100 chercheuses et chercheurs (de l'IPAG et du LPSC à Grenoble, du LSM à Modane, et du LAPP et du LAPTh à Annecy) et vise à y soutenir et structurer, au niveau régional, la recherche dans le domaine de la physique des particules, de l'astrophysique des hautes énergies et de la cosmologie. Les objectifs scientifiques sont les grandes énigmes de physique fondamentale à l'intersection de ces thématiques : comment les particules acquièrent-elles leur masse ? Pourquoi y a-t-il plus de matière que d'antimatière dans l'Univers ? Quelles sont les natures de la matière noire et de l'énergie sombre ? Comment la matière se comporte-t-elle dans des conditions extrêmes ?

Fondée en 2023 et soutenue par le CNRS, l'Université Grenoble Alpes (via le labex Enigmass+), et l'Université Savoie Mont-Blanc, la fédération Enigmass+ s’appuie sur la dynamique et les succès du Labex Enigmass (2012-2024). La fédération possède trois atouts centraux : i) la complémentarité des expertises présentes en son sein (théorie et modélisation, instrumentation, analyse de données et interprétation); ii) la position géographique offrant un accès optimal à des infrastructures de recherche de premier plan (e.g. CERN, LSM); et iii) l'implication forte des équipes dans des projets internationaux majeurs (e.g., LHC, DUNE, EGO-Virgo, Rubin-LSST, CTA, etc.) mais également dans des projets prospectifs et innovants. La fédération est ainsi dans une position unique pour explorer ces grandes questions de physique contemporaine.

La coordination Enigmass+

Direction Enigmass+
Céline Combet (LPSC) et Thibault Guillemin (LAPP)

Coordination scientifique

WP1 : Cédric Delaunay (LAPP) et Jean-Baptiste de Vivie (LPSC)
WP2 : Sami Caroff (LAPP) et Benoît Cerutti (IPAG)
WP3 : Francesca Calore (LAPTh) et Laurence Perotto (LPSC)

Programme visiteurs et Formation
Benoît Clément (LPSC)

Communication
Laura Zambelli (LAPP)

Enigmass, vu par Karim Duval

Fin 2020, le LabEx Enigmass a engagé une action de communication efficace et originale afin de promouvoir ses activités. Le labex a contacté l’humoriste lyonnais Karim Duval, connu pour son appétence pour dépeindre les sujets sérieux de manière décontractée…

Science

WP1 - Elementary particles and the search for new physics

Le Modèle Standard est l’édifice théorique le plus abouti de la structure de la matière. Il en fournit une description très précise des composants élémentaires et de leurs interactions fondamentales. Malgré d’innombrables succès, cette théorie est incomplète : la matière noire en est absente ; les neutrinos y sont dépourvus de masse, et donc n’oscillent pas ; les particules ont un comportement trop similaire de leurs antiparticules pour expliquer l’absence d’antimatière dans l’Univers.

La structure du Modèle Standard soulève, par ailleurs, de profondes interrogations. La plus pressante est, sans conteste, la stabilité de l’échelle des interactions faibles, que n’assure pas le mécanisme de Higgs. Sans oublier l’absence d’une flèche du temps, pourtant permise, dans les interactions nucléaires fortes ; l’origine de la triple réplication des particules de matière et de leur forte hiérarchie de masse.

Il ne fait aucun doute qu’une Nouvelle Physique existe au-delà du Modèle Standard. Sa mise au jour est l’objet du WP1. En explorant les plus hautes énergies avec le collisionneur LHC du CERN et ses successeurs, tout en réalisant des mesures fines de phénomènes connus à plus basses énergies grâce à diverses expériences de haute précision.

WP2 - Extreme phenomena in the Universe

Bien qu'ils constituent les derniers vestiges de la vie passée des étoiles, les trous noirs et les étoiles à neutrons offrent une deuxième vie à leurs progénitrices pour le moins étonnante et détonante. Dotés de champs gravitationnels extrêmes, de densités parfois supernucléaires, et entourés de champs électromagnétiques d'ultra haute intensité, ces objets donnent lieu à des épisodes éruptifs extrêmes visibles à travers tout le spectre électromagnétique jusqu'à des distances cosmologiques. Certains phénomènes comme la coalescence d'objets compacts engendre même une forte émission d'ondes gravitationnelles aujourd'hui détectables. Ils se présentent par ailleurs comme de formidables laboratoires naturels où les théories physiques sont poussées dans des régimes inexplorés et inaccessibles sur Terre.

La fédération ENIGMASS+ a pour ambition de mieux comprendre ces phénomènes extrêmes grâce notamment aux développements instrumentaux de télescopes au sol (VIRGO, CTA, Rubin-LSST) et dans l'espace (SVOM, Athena), à l'exploitation scientifique de leurs données, et aux développements théoriques et de codes de simulations numériques de pointe.

WP3 Dark matter, dark energy, inflation - early and late-time Universe

Le modèle cosmologique ΛCDM décrit avec une précision remarquable les observations actuelles, des anisotropies du fond diffus cosmologique aux grandes structures de l'univers. Ce succès repose toutefois sur l'hypothèse que l’énergie noire (Λ) et la matière noire (CDM), deux composantes de nature inconnue, dominent l’Univers. Le projet Enigmass+ cherche à élucider ces grandes énigmes que sont l’énergie noire, la matière noire et les premiers instants de l’univers, via une approche globale, combinant élaboration de nouvelles théories, conception d’expériences et exploitation des données.

Dans le domaine de la physique des astroparticules, Enigmass+ contribue à la recherche sur la matière noire en explorant des méthodes de détection directe et indirecte. Le programme se concentre sur la modélisation théorique de divers candidats à la matière noire, tout en effectuant des recherches indirectes à plusieurs longueurs d'onde, comme les observations de rayons gamma de haute énergie ou l’analyse des courants de marée stellaires dans les galaxies proches observées en optique. En parallèle, Enigmass+ développe des technologies avancées pour la détection directe de particules de matière noire.

En cosmologie, Enigmass+ se concentre sur deux grands axes. D’une part, il explore l’Univers primordial, en contribuant aux avancées théoriques sur la gravité quantique, la théorie des cordes et les modèles d'inflation et d'énergie noire, ainsi qu’à la préparation des futures expériences d’observation du fond diffus cosmologique. D’autre part, Enigmass+ sonde l’évolution de l’Univers jusqu’à des époques plus récentes, en étudiant plusieurs traceurs des grandes structures, tels que la distribution des amas de galaxies, les oscillations acoustiques des baryons, ou l’effet de lentille gravitationnelle. Ces travaux s’appuient sur de grands relevés optiques et proches infrarouges, ou encore millimétriques à haute résolution angulaire. Enfin, Enigmass+ contribue au développement de technologies pour les futures expériences d’observation du fond diffus cosmologique.

Actions

Thèses et postdocs

Chaque année, Enigmass+ attribue des financements de thèse et de postdoc.

2024

    • Postdoc - Cluster cosmology with LSST (WP3, LAPP, D. Boutigny) - Eduardo Barroso

2023

    • Postdoc - RICOCHET experiment (WP1, LPSC, J. Lamblin) - Stephan Zatschler

Projets de R&D

Chaque année, Enigmass+ soutient certains projets de R&D en lien avec les thématiques scientifiques de la fédération.

2024

    • Integrate Sensor for Spherical Proportional Counter, WP3, A. Dastgheibi-Fard (LPSC)
    • An electronics read-out for a generic Inner-Tracker for future experiments at FCC within WADAPT project, WP1, F. Rarbi and F. Malek (LPSC)

Formation, collaborations

Formation

Enigmass+ participe à l'attractivité des laboratoires de la fédération en soutenant des actions à destination des étudiant.e.s. Au centre de ces actions, l'école d'été GraSPA propose une formation introductive aux thématiques scientifiques de la fédération à des étudiants internationaux de 3e ou 4e année.

    • Stages M2

Visites de scientifiques dans la laboratoire de la fédération

Enigmass+ finance des visites de scientifiques internationaux dans nos laboratoires, dans le but de favoriser et/ou renforcer les collaborations, sur tous les aspects de la science d'Enigmass+.

Ressources

Calendrier des appels à projets

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Acknowledgments

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