Laboratoire Univers et Théories
Présentation
Le Laboratoire Univers et Théories (LUTH) est une unité mixte de recherche (UMR 8102) du CNRS, de l’Observatoire de Paris et de l’Université de Paris. Le laboratoire regroupe une cinquantaine de personnes dont une petite moitié de chercheurs statutaires (CNRS, Universités, CNAP). L’activité scientifique du laboratoire se concentre essentiellement sur l’étude théorique des systèmes astrophysiques et sur leur modélisation. Une part des activités concerne également le traitement des données des observations à hautes énergies.
Le LUTH est actuellement organisé autour de trois thématiques. Le groupe Cosmologie étudie la formation des grandes structures de l’Univers et en particulier l’influence de la matière noire sur ce processus. L’équipe Phénomènes aux hautes énergies se consacre à la modélisation et à l’observation de objets comme les pulsars ou les noyaux actifs de galaxies. Une partie des activités concerne également la préparation des futurs instruments et la gestion des bases de données liées aux observations. La thématique Relativité et Objets Compacts se propose de travailler sur les différentes situations astrophysiques où la gravité est intense et décrite par la théorie d’Einstein. On pense principalement aux supernovae, aux étoiles à neutrons et aux trous noirs.
Par la diversité des sujets abordés, le LUTH est un laboratoire faisant la part belle à la pluridisciplinarité. Il regroupe des chercheurs aux profils variés venant de l’astronomie, de la physique théorique ou encore de la physique nucléaire. Cette richesse est illustrée par le fait que le laboratoire soit rattaché à trois instituts du CNRS (INSU, INP et IN2P3).
Le laboratoire a une forte composante numérique. Il s’agit non seulement de réaliser des simulations ou des calculs par l’outil informatique mais également de développer des outils performants, le plus souvent mis à la disposition de la communauté scientifique. Cette tâche bénéficie du soutien de l’équipe informatique du laboratoire qui comprend des ingénieurs spécialisés dans ce domaine.
Le LUTH, tout en étant fidèle à son ADN de laboratoire dédié à la modélisation et à la théorie, n’est pas déconnecté des grandes avancées observationnelles de l’astrophysique. Ses membres sont actifs dans de nombreux projets sol ou spatial, aussi bien dans les phases de préparation que d’exploitation des données. Ces activités peuvent prendre la forme de participation officielles aux projets (CTA, Euclid, HESS, LISA) ou d’échanges scientifiques moins formels (Gravity, Planck, PTA, SKA, Virgo...)
L’enseignement et la formation par la recherche font partie intégrante des missions de LUTH. Les chercheurs sont impliqués dans l’enseignement de leur spécialités à presque tous les niveaux des cursus universitaires ou des grandes écoles. Une dizaine de doctorants effectuent leur thèse au sein du laboratoire.
Les chercheurs du LUTH sont conscients de l’importance de la diffusion de la connaissance scientifique en direction du grand public. Cela peut prendre la forme de rencontres avec des scolaires, de participation à des conférences, en passant par des interventions dans les médias pour commenter les nouvelles scientifiques du moment.
Thèmes de recherche
Phénomènes aux Hautes Energies (Equipe PHE)
L’équipe PHE se consacre à l’étude des sources astrophysiques aux hautes énergies et de la physique des milieux moléculaires hors équilibre thermodynamique.
Relativité et Objets Compacts (Equipe ROC)
Les thèmes de recherche de l'équipe ROC concernent la théorie et les tests de la gravitation, les ondes gravitationnelles, la formation et les propriétés des astres compacts (étoiles à neutrons, trous noirs). Le développement d'outils numériques ouverts et originaux y tient une place importante.
Cosmologie : structures et origines (Equipe COS)
L'activité de l'équipe COS couvre plusieurs sujets de recherche en cosmologie parmi lesquels l'étude de l'Energie Noire et ses empreintes sur la formation et évolution des grandes structures cosmiques, travaux qui sont réalisé à l'aide de simulations numériques a haute-performance.
[in2p3-00022258] Very high-energy gamma rays from the direction of Sagittarius A
Date: 13 Dic 2006 - 10:55
Desc: We report the detection of a point-like source of very high energy (VHE) gamma-rays coincident within 1' of Sgr A*, obtained with the H.E.S.S. array of Cherenkov telescopes. The gamma-rays exhibit a power-law energy spectrum with a spectral index of -2.2 +/- 0.09 +/- 0.15 and a flux above the 165 GeV threshold of (1.82 +/- 0.22) \times 10^{-7} m^{-2} s^{-1}. The measured flux and spectrum differ substantially from recent results reported in particular by the CANGAROO collaboration.
[in2p3-00023735] Type Ia supernova rate at a redshift of ~ 0.1
Date: 14 Dic 2006 - 13:35
Desc: We present the type Ia rate measurement based on two EROS supernova search campaigns (in 1999 and 2000). Sixteen supernovae identified as type Ia were discovered. The measurement of the detection efficiency, using a Monte Carlo simulation, provides the type Ia supernova explosion rate at a redshift ~ 0.13. The result is $0.125^{+0.044+0.028}_{-0.034-0.028} h_{70}^2$ SNu where 1 SNu = 1 SN / $10^{10} L_{sun}^B$ / century. This value is compatible with the previous EROS measurement (Hardin et al. 2000), done with a much smaller sample, at a similar redshift. Comparison with other values at different redshifts suggests an evolution of the type Ia supernova rate.
[hal-02431838] Terahertz spectroscopy of the 15 NH 2 amidogen radical
Date: 2 Nov 2022 - 12:59
Desc: [...]
[hal-02475233] Prospects for Fundamental Physics with LISA
Date: 11 Mayo 2020 - 15:20
Desc: In this paper, which is of programmatic rather than quantitative nature, we aim to further delineate and sharpen the future potential of the LISA mission in the area of fundamental physics. Given the very broad range of topics that might be relevant to LISA,we present here a sample of what we view as particularly promising fundamental physics directions. We organize these directions through a “science-first” approach that allows us to classify how LISA data can inform theoretical physics in a variety of areas. For each of these theoretical physics classes, we identify the sources that are currently expected to provide the principal contribution to our knowledge, and the areas that need further development. The classification presented here should not be thought of as cast in stone, but rather as a fluid framework that is amenable to change with the flow of new insights in theoretical physics.
[in2p3-00780746] Search for photon line-like signatures from Dark Matter annihilations with H.E.S.S
Date: 4 Jun 2021 - 16:09
Desc: Gamma-ray line signatures can be expected in the very-high-energy (VHE; E_\gamma > 100 GeV) domain due to self-annihilation or decay of dark matter (DM) particles in space. Such a signal would be readily distinguishable from astrophysical \gamma-ray sources that in most cases produce continuous spectra which span over several orders of magnitude in energy. Using data collected with the H.E.S.S. \gamma-ray instrument, upper limits on line-like emission are obtained in the energy range between ~500 GeV and ~25 TeV for the central part of the Milky Way halo and for extragalactic observations, complementing recent limits obtained with the Fermi-LAT instrument at lower energies. No statistically significant signal could be found. For monochromatic \gamma-ray line emission, flux limits of (2x10^-7 - 2x10^-5) m^-2 s^-1 sr^-1 and (1x10^-8 - 2x10^-6) m^-2 s^-1 sr^-1 are obtained for the central part of the Milky Way halo and extragalactic observations, respectively. For a DM particle mass of 1 TeV, limits on the velocity-averaged DM annihilation cross section < \sigma v >(\chi\chi -> \gamma\gamma) reach ~10^-27 cm^3 s^-1, based on the Einasto parametrization of the Galactic DM halo density profile.
Autres contacts
Section de Meudon
Bâtiment du LAM (n°18)
5, place Jules Janssen
92190 MEUDON CEDEX