{"id":3340,"date":"2026-02-02T10:55:15","date_gmt":"2026-02-02T09:55:15","guid":{"rendered":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/?p=3340"},"modified":"2026-02-02T10:59:23","modified_gmt":"2026-02-02T09:59:23","slug":"donnees-nucleaires-un-plan-daction-pour-dechiffrer-les-rayons-cosmiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/?p=3340","title":{"rendered":"Donn\u00e9es nucl\u00e9aires : un plan d\u2019action pour d\u00e9chiffrer les rayons cosmiques"},"content":{"rendered":"\n
\n\t\t\t\t\"AMS\"\n\t<\/figure>\n\tCr\u00e9dits : <\/em>NASA
\nLa mesure des donn\u00e9es nucl\u00e9aires pr\u00e9conis\u00e9e par la feuille de route permettrait d’interpr\u00e9ter avec plus de justesse les donn\u00e9es sur les rayons cosmiques, telles que celles r\u00e9colt\u00e9es par l’instrument AMS-02.
\n<\/i>\n

\n\t\t\tDonn\u00e9es nucl\u00e9aires : un plan d’action pour d\u00e9chiffrer les rayons cosmiques\t<\/h2>\n\t

2 f\u00e9vrier 2026<\/em><\/p>\n\t

Un collectif international de scientifiques, men\u00e9 notamment par des chercheurs et chercheuses du CNRS, a publi\u00e9 une feuille de route ambitieuse visant \u00e0 combler, au cours de la prochaine d\u00e9cennie, les lacunes les plus critiques sur les donn\u00e9es nucl\u00e9aires d\u00e9crivant l’\u00e9volution dans le milieu-stellaire d’une partie des rayons cosmiques, cette pluie de particules s’abattant sur la Terre depuis le cosmos. Mesurer ces interactions avec davantage de pr\u00e9cision pourrait ainsi permettre aux scientifiques de d\u00e9chiffrer le message des rayons cosmiques, mais aussi de consolider les mod\u00e8les nucl\u00e9aires qui sous-tendent \u00e0 la fois l’hadronth\u00e9rapie et la protection contre les rayonnements dans le cadre des programmes spatiaux.\u00a0<\/strong><\/p>\n\t

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Cat\u00e9gories<\/p>\n

\n\t\t\t\t\"AMS-02-NASA-608321089\"\n\t<\/figure>\n\t

The AMS-02 Mounted on the International Space Station (Credit: NASA)<\/em><\/p>\n

Les exp\u00e9riences spatiales d’\u00e9tude des rayons cosmiques, ces noyaux qui voyagent \u00e0 des vitesses folles dans l’Univers, n’ont jamais \u00e9t\u00e9 aussi pr\u00e9cises. Un instrument comme AMS-02, embarqu\u00e9 \u00e0 bord de la Station spatiale internationale, mesure aujourd’hui le flux des rayons cosmiques d’origine galactique avec une pr\u00e9cision de l’ordre de quelques pourcents, sur une vaste gamme d’\u00e9nergies allant du GeV au TeV. Pourtant, malgr\u00e9 cette avalanche de donn\u00e9es d’une grande finesse, il reste bien difficile d’en tirer des enseignements. En cause\u00a0: les donn\u00e9es nucl\u00e9aires. Cet ensemble tentaculaire de donn\u00e9es rassemble nos connaissances sur les multiples r\u00e9actions que peut subir un noyau se d\u00e9pla\u00e7ant dans un milieu comme l’espace galactique. Indispensable pour d\u00e9chiffrer les messages des rayons cosmiques, il souffre pourtant d’un manque chronique de pr\u00e9cision\u00a0: souvent mesur\u00e9es au XX\u00e8me<\/sup> si\u00e8cle avec les instruments de l’\u00e9poque, les donn\u00e9es pourraient \u00eatre aujourd’hui largement am\u00e9lior\u00e9es. C’est l’objet de la feuille de route propos\u00e9e dans Physics Report par un collectif international de scientifiques men\u00e9 par des chercheurs et chercheuses de CNRS Nucl\u00e9aire & Particules et CNRS Physique.<\/p>\n

Les donn\u00e9es d’int\u00e9r\u00eat pour la science des rayons cosmiques concernent les r\u00e9actions dites de spallation, par lesquelles les noyaux les plus abondants du rayonnement cosmique (et en particulier le carbone et l’oxyg\u00e8ne), se fragmentent en entrant en collision avec des protons, g\u00e9n\u00e9rant de nouvelles esp\u00e8ces, parfois rares. Ces r\u00e9actions sculptent les rayons cosmiques sur une tr\u00e8s large gamme d’\u00e9nergie, allant des \u00e9nergies habituelles pour la physique nucl\u00e9aire jusqu’au domaine de la physique des particules. Elles peuvent \u00eatre reproduites directement sur Terre, en utilisant les faisceaux disponibles aupr\u00e8s des plus puissants acc\u00e9l\u00e9rateurs jamais construits.<\/p>\n

Pour interpr\u00e9ter correctement les flux de particules mesur\u00e9s dans l’espace, les astrophysiciens vont ensuite s’appuyer sur des simulations num\u00e9riques int\u00e9grant les donn\u00e9es issues de ces exp\u00e9riences de spallation. Or, pour beaucoup de ces r\u00e9actions nucl\u00e9aires, la section efficace – c’est-\u00e0-dire la probabilit\u00e9 que la r\u00e9action se produise dans un sens ou dans un autre – souffre d’une incertitude typique de 20 %, et parfois bien davantage. Une pr\u00e9cision devenue tr\u00e8s insuffisante au regard de la qualit\u00e9 des nouvelles donn\u00e9es astrophysiques. Cette situation limite fortement les conclusions que l’on peut tirer des observations, notamment sur la source des rayons cosmiques ou leur transport. Typiquement, cette incertitude emp\u00eache de d\u00e9terminer avec certitude si certaines anomalies dans les flux d’antiprotons ou d’anti-noyaux pourraient \u00eatre la signature indirecte de la mati\u00e8re noire, ou simplement le r\u00e9sultat mal connu de r\u00e9actions nucl\u00e9aires ordinaires. Une seule solution\u00a0: amasser des donn\u00e9es d’une pr\u00e9cision accrue.<\/p>\n

C’est ce que pr\u00e9conise la feuille de route propos\u00e9e par le collectif de scientifiques dans Physics Report, mais en adoptant une approche pragmatique et r\u00e9aliste. \u00ab Il ne s’agit pas de mesurer tout, partout, tout le temps. Ce serait parfaitement irr\u00e9aliste compte tenu du nombre colossal de r\u00e9actions possibles. Nous avons cherch\u00e9 \u00e0 identifier pr\u00e9cis\u00e9ment les r\u00e9actions dont l’impact scientifique et applicatif est le plus fort, pour les prioriser \u00bb<\/strong> explique David Maurin, chercheur au LPSC et principal coordinateur de la feuille de route.<\/p>\n

Les auteurs ont ainsi men\u00e9 un travail syst\u00e9matique pour hi\u00e9rarchiser les besoins : quelles r\u00e9actions nucl\u00e9aires dominent les incertitudes sur les flux de rayons cosmiques ? Quelles mesures permettraient un gain imm\u00e9diat dans la recherche de mati\u00e8re noire ? Ces priorit\u00e9s sont synth\u00e9tis\u00e9es sous forme de recommandations op\u00e9rationnelles, directement exploitables par les \u00e9quipes exp\u00e9rimentales.<\/p>\n

Si les apports pour le domaine des astroparticules sont certains, ils ne sont pas limit\u00e9s \u00e0 celui-ci\u00a0:\u00a0 des progr\u00e8s tangibles en mati\u00e8re de donn\u00e9es nucl\u00e9aires pourraient nourrir le domaine de la hadronth\u00e9rapie, une technique m\u00e9dicale par laquelle les tumeurs canc\u00e9reuses sont \u00e9limin\u00e9es par le biais de faisceaux d’ions (protons ou carbone, principalement), ou encore dans le domaine spatial, pour \u00e9valuer les doses de rayonnement re\u00e7ues par les astronautes lors de missions de longue dur\u00e9e.<\/p>\n

Marie Vanstalle, chercheuse \u00e0 l’IPHC qui a contribu\u00e9 la feuille de route, explique\u00a0: \u00ab Dans ces contextes, des simulations statistiques, dites Monte-Carlo, jouent un r\u00f4le central pour estimer les doses d\u00e9pos\u00e9es dans les tissus biologiques ou derri\u00e8re des blindages. Cependant, nos mod\u00e8les sont p\u00e9nalis\u00e9s par un manque de donn\u00e9es exp\u00e9rimentales fiables aux \u00e9nergies pertinentes. Il est n\u00e9cessaire de r\u00e9duire les incertitudes introduites par cette carence en donn\u00e9es pour am\u00e9liorer l’optimisation des traitements en hadronth\u00e9rapie et des blindages en radioprotection spatiale \u00bb.<\/strong><\/p>\n

Le message pass\u00e9 par le collectif de scientifiques \u00e0 la communaut\u00e9 des exp\u00e9rimentateurs, des astroparticules au domaine m\u00e9dical, est d’autant plus audible qu’aucune nouvelle infrastructure majeure n’est n\u00e9cessaire\u00a0: les mesures envisag\u00e9es peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es dans des installations existantes, qu’il s’agisse d’installations \u00e0 vocation m\u00e9dicale (comme le CNAO<\/a> italien, ou bien le CAL<\/a>, le CPO<\/a>, ou Cyclhad <\/a>en France), d\u00e9di\u00e9es \u00e0 la \u00a0physique nucl\u00e9aire (principalement le GSI<\/a>, en Allemagne) ou de physique des particules (en premier lieu le CERN<\/a>, \u00e0 la fronti\u00e8re franco-suisse), en adaptant ou en d\u00e9tournant des d\u00e9tecteurs d\u00e9j\u00e0 en place.<\/p>\n

\u00ab Sur les acc\u00e9l\u00e9rateurs majeurs, qui nous permettent de r\u00e9colter ces donn\u00e9es pr\u00e9cieuses, le temps de faisceau est limit\u00e9 et la concurrence entre exp\u00e9riences est souvent rude. La priorit\u00e9 est naturellement donn\u00e9e \u00e0 des mesures qui valorisent au mieux les performances de ces installations, par exemple celles bas\u00e9es sur des noyaux exotiques, ou recherchant des particules tr\u00e8s rares. Il \u00e9tait donc essentiel de disposer d’arguments forts et bien structur\u00e9s pour faire valoir l’utilit\u00e9 de ces mesures aupr\u00e8s d’installations de pointe telles que GSI ou le CERN, afin de faire progresser notre compr\u00e9hension des ph\u00e9nom\u00e8nes stellaires et la performance de traitements m\u00e9dicaux \u00bb<\/strong>, explique Laurent Audouin, chercheur \u00e0 IJCLab, qui a particip\u00e9 \u00e0 la r\u00e9daction de la feuille de route.<\/p>\n

Une strat\u00e9gie qui porte d\u00e9j\u00e0 ses fruits\u00a0: \u00ab Nous avons \u00e9t\u00e9 d\u00e9j\u00e0 contact\u00e9s par des \u00e9quipes un peu partout dans le monde, des Etats-Unis \u00e0 la Chine, pour cr\u00e9er des collaborations autour de la collecte de ces donn\u00e9es. La dynamique est tr\u00e8s positive, et nous comptons surfer dessus pendant plusieurs ann\u00e9es \u00bb<\/strong>, termine David Maurin.<\/p>\n

Contact<\/h2>\nDavid Maurin, Chercheur au LPSC\ndavid.maurin@lpsc.in2p3.fr<\/a>\nLaurent Audouin, Chercheur \u00e0 IJCLab\nlaurent.audouin@ijclab.in2p3.fr<\/a>\nMarie Vanstalle, Chercheuse \u00e0 l’IPHC\nmarie.vanstalle@iphc.cnrs.fr<\/a>\nThomas Hortala, Charg\u00e9 de communication\nthomas.hortala@cnrs.fr<\/a>\nNicolas Leroy, Directeur adjoint scientifique \u00ab\u00a0Astroparticules et cosmologie\u00a0\u00bb\nnicolas.leroy@in2p3.fr<\/a>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Cr\u00e9dits : NASA La mesure des donn\u00e9es nucl\u00e9aires pr\u00e9conis\u00e9e par la feuille de route permettrait d’interpr\u00e9ter avec plus de justesse les donn\u00e9es sur les rayons cosmiques, telles que celles r\u00e9colt\u00e9es par l’instrument AMS-02. Donn\u00e9es nucl\u00e9aires : un plan d’action pour d\u00e9chiffrer les rayons cosmiques 2 f\u00e9vrier 2026 Un collectif international de scientifiques, men\u00e9 notamment par…<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":3341,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"tpl-full-width.php","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6,1],"tags":[],"class_list":["post-3340","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news","category-non-classe"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3340","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3340"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3340\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3348,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3340\/revisions\/3348"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/3341"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3340"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3340"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3340"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}