La découverte de l'accélération de l'expansion de l'Univers conduit les cosmologistes à postuler l'existence d'une énergie noire qui serait la composante dominante du contenu en matière-énergie de l'Univers actuel. Ainsi, 95% de l'Univers seraient constitués de matière noire et d'énergie noire dont les natures nous sont totalement inconnues. Elles présentent pour les physiciens des enjeux passionnants, d'où pourrait voir naître une nouvelle physique fondamentale autour de ces deux composantes. La mission spatiale de l'ESA Euclid a été sélectionnée par l'Agence Spatiale Européenne pour apporter des réponses concernant la vraie nature de l'Univers noir et révéler la physique nouvelle sous-jacente. Au cours de cette conférence, je présenterai les enjeux scientifiques et techniques de cette mission de haute précision particulièrement complexe, et ce qu'elle devrait nous apprendre sur la matière noire, l'énergie noire, l'histoire de l'Univers et son devenir.
Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, astroparticule, matière noire, observations spatiales, constantes ; cosmologie ; astrophysique ; Dirac ; modèles ; Univers, sciences de l'univers, énergie sombre, sciences de l'ingénieur

L'idée que les mathématiques sont le langage naturel de la physique est devenue banale et semble claire. Elle peut toutefois s'interpréter d'au moins deux façons, qui ne sont pas du tout équivalentes des points de vue épistémologique et philosophique : - soit ce langage est pensé comme étant celui de la nature même, ce qui implique que celui qui étudie la nature devra l'assimiler pour la comprendre ; - soit, à l'inverse, ce langage est pensé comme étant le langage de l'homme, et c'est donc nécessairement dans ce langage-là que devront être traduits les faits de la nature pour nous devenir compréhensibles. Les progrès récents de la physique aident-ils à départager ces deux approches ?
Mot(s) clés libre(s) : histoire des mathématiques, constantes ; cosmologie ; astrophysique ; Dirac ; modèles ; Univers

En étudiant "comment fonctionnent les choses" au niveau microscopique on découvre combien elles sont simples, combien la gigantesque variété de tout ce qui existe est gouvernée par des lois qui sont aussi simples, peu nombreuses et "unifiées". L'univers dans sa jeunesse etait une "soupe" de particules, de plus en plus énergétiques ou "chaudes" à mesure qu'on avance vers le passe'. C'est ainsi que les expériences "de haute énergie" dans les accélérateurs de particules nous permettent, entre autre, de mieux comprendre l'univers quand il etait beaucoup plus jeune. La compréhension du micro et de macrocosme sont aussi une science unique ou, de façon surprenante, l'objet le moins bien compris est le vide, qui semble ne pas l'être du tout.
Mot(s) clés libre(s) : accélérateur de particules, collision d'atomes, constante cosmologique, cosmologie, infiniment grand, infiniment petit, particule élémentaire, physique des hautes énergies, physique des particules, univers

Les sursauts gamma sont des phénomènes brefs mais très énergétiques observés dans le ciel avec une fréquence de l'ordre de un par jour, dans le domaine spectral des rayons gamma. Ils occupent une place importante dans le domaine de l'astrophysique des hautes énergies depuis que l'on sait qu'ils se produisent à des distances cosmologiques, ce qui en fait les explosions les plus énergétiques de l'Univers. On les associe à la naissance d'un trou noir suite à l'effondrement d'une étoile très massive ou la fusion de deux étoiles à neutrons. Un tel événement est suivi d'une éjection de matière à des vitesses proches de la lumière, qui conduit au phénomène très brillant observé. Les sursauts gamma sont donc des explosions d'étoiles observables jusqu'aux confins de l'Univers. Dans cette conférence, je raconterai l'histoire de la découverte des sursauts gamma et j'expliquerai comment leur distance phénoménale a pu être mesurée. Je décrirai ensuite la compréhension actuelle que nous avons de ces phénomènes, dans lesquels interviennent des conditions physiques particulièrement extrêmes, impossibles à reproduire au laboratoire. J'illustrerai aussi les liens des sursauts gamma avec d'autres champs de l'astrophysique (physique stellaire et cosmologie en particulier), avec les efforts instrumentaux actuels pour rechercher des « nouveaux messagers » (ondes gravitationnelles et neutrinos de haute énergie), et avec la physique fondamentale (utilisation des sursauts gamma comme tests de nouvelle physique).
Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, rayon gamma, cosmologie, trou noir, relativité générale ; gravitation ; pulsars ; VIRGO ; LIGO ; étoiles à neutrons ; trous noirs ;, constantes ; cosmologie ; astrophysique ; Dirac ; modèles ; Univers

L'exposé débutera par une présentation synthétique de l'état actuel des connaissances concernant la genèse et l'histoire de l'Univers (modèle du big bang). Nous préciserons le rôle des différentes formes de matière et d'énergie dans l'évolution et la structuration de l'Univers. Ceci nous permettra en particulier d'introduire les concepts de la matière sombre et de l'énergie noire. La plus grande partie de l'exposé sera consacré à un tour d'horizon de quelques unes des méthodes utilisées pour identifier et caractériser les différentes composantes de matière et d'énergie présentes dans l'univers. Nous verrons en particulier comment l'étude des anisotropies du fond diffus micro-ondes permet de contraindre le contenu matériel du cosmos. Ce fond de rayonnement électromagnétique est le vestige du passé chaud de l'Univers et ses infimes anisotropies nous révèlent les clés de la physique de l'univers primordial. Nous montrerons ensuite comment l'observation des supernovae lointaines, véritables feux d'artifices cosmiques, apportent une information complémentaire à travers les contraintes obtenues sur la géométrie globale de l'univers. Enfin, la dernière partie de l'exposé nous amènera à explorer les étoiles à neutrons, ainsi que les trous noirs et leurs disques d'accrétion. Les observations à haute énergie, dans le domaine des rayons X et gamma permettent de lever le voile sur ces objets, sièges des phénomènes les plus violents dans l'univers. Dans les prochaines années, les détecteurs d'ondes gravitationnelles ouvriront peut-être une nouvelle fenêtre d'observation de ces objets insolites.
Mot(s) clés libre(s) : Big Bang, constante cosmologique, cosmologie, énergie noire, espace, étoile à neutrons, fond diffus cosmologique, galaxie, matière, matière noire, modèle standard, origines de l'univers, particule élémentaire, physique des particules, rayonnement électrom