Assemblage de portraits des médaillés
Les médaillés 2020 de l'IN2P3, Boris Hippolyte, Nicolas Morange, Claire Juramy, Maude Le Jeune © Nicolas Busser, Laurent Ardhuin_CNRS, Sabrina Nehmar, CNRS

Bravo aux médaillés 2020 de l’IN2P3

Distinctions Portrait

En 2020 le CNRS a récompensé d’une médaille d’argent, d’une de bronze et de deux de cristal, quatre scientifiques de l’IN2P3 pour la portée de leurs travaux de recherche et leurs contributions techniques aux expériences de l’institut. Ils s’appellent Boris Hippolyte, Nicolas Morange, Claire Juramy-Gilles, Maude Lejeune et nous sommes allés à leur rencontre. Portraits.

Boris Hippolyte

Portrait de Boris Hippolyte
Boris Hippolyte ©Nicolas Busser

Médaille d’argent du CNRS 2020

Enseignant-chercheur au département de physique subatomique de l'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) impliqué dans l'expérience ALICE au CERN, grand spécialiste de la physique des ions lourds. Consulter la page « Talents du CNRS »

Retrouvez le portrait que nous avions publié en juillet 2019

Boris Hippolyte, une vie entre quarks et gluons

À l’entendre parler, on pourrait croire que Boris Hippolyte est un ethnologue. Observateur méticuleux d’un microcosme peuplé de quarks dont il épie chaque particularité et chaque comportement au sein du plasma qu’ils composent avec les gluons… lire la suite du portrait

Nicolas Morange

Portrait de Nicolas Morange
Nicolas Morange ©Laurent Ardhuin_CNRS

Médaille de bronze du CNRS 2020

Chercheur en physique des particules au Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie, impliqué dans l'expérience Atlas au CERN, spécialisé dans l'étude du boson de Higgs. Consulter la page « Talents du CNRS »

Nicolas Morange : une médaille teintée de Higgs

Nicolas Morange s’est éveillé à la recherche en même temps que le boson de Higgs se révélait au monde. Depuis, leurs destins sont restés intimement liés, et la médaille de bronze du CNRS reçue cette année en est une sorte de consécration. Le tête-à-tête se scelle dès la thèse du jeune chercheur à bord de l’expérience ATLAS . Cette expérience, installée sur le grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, est justement taillée pour découvrir ce fameux « Higgs », un boson qui serait à l’origine de la masse des particules et qui n’a encore jamais été aperçu.

Une thèse synchronisée avec la traque du Higgs

La mission du jeune thésard est d’optimiser la détection du boson de Higgs dans le fatras quasi inextricable des milliards de collisions de protons. A peine trois mois après le début de sa thèse, le LHC s’ébranle et la traque du Higgs démarre. Une nouvelle grande page de la physique des particules s’écrit et Nicolas Morange est aux premières loges. Sa thèse s’achève en effet trois ans plus tard dans l’euphorie de la découverte du boson. Il peut alors se féliciter d’en être un petit peu l’artisan. « Je n’étais qu’une petite main dans l'engrenage, précise le physicien, mais je me souviens de cette ambiance incroyable, avec des gens qui travaillaient jour et nuit. »

Nicolas Morange n’en reste pas là. En postdoc au CERN il s’attaque à l’étude précise de la désintégration du Higgs en une paire quark-antiquark b. « Pour y parvenir nous avons choisi de nous concentrer sur les cas où le Higgs est produit simultanément avec un boson Z ou W, explique le physicien. Ces événements ont en effet l’avantage d’être facilement repérables, ce qui améliore significativement la sensibilité aux désintégrations du boson de Higgs. Le revers de la médaille, c’est que ce mécanisme est rare. Seulement 3% des Higgs sont produits ainsi. » En effet, il lui faudra batailler cinq ans durant avec ses collaborateurs pour enfin parvenir à une mesure irréfutable de ce mécanisme1. Mais lorsque celle-ci tombe en 2018, elle ouvre la voie à toute une série de tests théoriques nouveaux sur le boson de Higgs et le modèle standard. C’est ce résultat qui vaut à son auteur la médaille de bronze 2020 du CNRS.

Combiner toutes les mesures du Higgs

Nicolas Morange n’en a cependant pas fini avec le Higgs, il dirige le groupe chargé de combiner tous les résultats obtenus sur ce boson. « Ce travail statistique va nous fournir des mesures beaucoup plus précises des propriétés du boson de Higgs, que les théoriciens vont ensuite exploiter pour tester différents modèles, » indique le scientifique. Outre ces travaux d’analyse, Nicolas Morange consacre une bonne moitié de son temps à la jouvence du détecteur ATLAS, notamment de son électronique. Il se dit aussi qu’il serait temps de commencer à faire quelques infidélités au Higgs et envisage de se lancer dans l’étude de la "diffusion de bosons vecteurs". Une voie complémentaire à l'étude du boson de Higgs pour explorer les limites de la théorie électrofaible.

  • 1. https://in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/atlas-les-desintegrations-du-boson-de-higgs-en-paires-de-quarks-b-enfin-observees

Claire Juramy-Gilles

Portrait de Claire Juramy-Gilles
Claire Juramy-Gilles ©Sabrina Nehmar

Médaille de cristal du CNRS 2020

Experte en développement d'expérimentation au Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies (LPNHE), spécialiste de l'électronique bas bruit et de la caractérisation de détecteur semi-conducteurs. Consulter la page « Talents du CNRS »

Claire Juramy-Gilles : l’oculiste des intruments astronomiques

Lorsque Claire Juramy-Gilles sort en 2003 de l’ESPCI-ParisTech elle est bien loin d’imaginer devenir un jour « ophtalmologue » auprès des plus grands projets de télescopes du monde. Elle serait sans doute partie pour une carrière dans le privé si son professeur de DEA, Patrick Nayman, ne l’avait rattrapée par la manche pour lui proposer de faire une thèse dans son laboratoire, le LPNHE. L’ingénieure est en effet motivée pour l’instrumentation et, à cette époque, le laboratoire travaille sur le projet SNAP (Supernova acceleration probe), un satellite dont les capteurs CCD et infra-rouge doivent mesurer rien moins que les paramètres cosmologiques de notre Univers. La jeune diplômée ne se fait pas prier et entâme sans tarder sa première intervention sur les « yeux électroniques » du satellite, et se spécialise ce faisant dans l’électronique bas bruit et la caratérisation des détecteurs semi-conducteurs sous la direction d’Étienne Barrelet.

Après sa thèse, elle continue son parcours d’« ophtalmo » dans le projet DICE (Direct Illumination Calibration Experiment) qui a pour objectif de calibrer le télescope CFHT (Canada France Hawaii). Avec l'équipe Supernova, elle développe un banc test expérimental et novateur qui utilise des LEDs comme source lumineuse pour reproduire le spectre des étoiles : « Les lampes LEDs diffusent une luminosité sur des longueurs d’ondes plus variées qui couvrent tout le spectre des étoiles. Elles restituent aussi bien les UV proches, que le spectre visible ou l’infrarouge. Elles sont également plus stables et mieux contrôlables que les anciennes lampes à arc » précise Claire. C’est inédit et, surtout, dépasse de loin tout ce que l’état de l’art permettait jusqu’à présent en terme de calibration. Si bien que Claire se trouve aussitôt embarquée dans un nouveau projet de télescope. Cette fois il s’agit d’un instrument dédié à l’étude de l’énergie et de la matière noires : le LSST pour Large Synoptic Survey Telescope.

Photo de Claire Juramy-Gilles en tenue de protection, travaillant auprès du télescope LSST
Claire Juramy-Gilles dans la salle blanche du SLAC à Stanford dans laquelle se déroulent les opérations d'assemblage et de tests du changeur de filtres de la caméra du futur télescope LSST et ses 189 CCD. Le télescope prendra des images du ciel d’une très haute qualité, avec 3,2 milliards de pixels, et aussi vastes que 40 fois la pleine lune. © CNRS/IN2P3/LSST.

L’ingénieure contribue à la construction de la rétine du télescope, le plus gros œil électronique jamais conçu. Un capteur à CCD de 3,2 milliards de pixels1. Sa réalisation est un tour de force et a même failli tourner au cauchemar plusieurs fois au cours de sa qualification, lorsque les scientifiques s’aperçoivent qu’il donne des images en dessous des performances attendues. Grâce à son banc de test, Claire identifie rapidement des phénomènes de parasites jusque-là inconnus au niveau du capteur CCD. Elle apporte alors des solutions à ses collègues américains. Son intervention est saluée par la collaboration et l’ingénieure gagne alors véritablement ses galons d’oculiste des instruments d’astronomie. Une contribution qui pèse lourd aujourd’hui dans l’obtention de la médaille de cristal du CNRS.

Claire Juramy-Gilles a une autre raison de se féliciter de cette médaille de cristal : « en école d’ingénieur·es les femmes ne représentaient qu’un tiers des effectifs et en spécialité physique, nous étions encore moins nombreuses. Cette récompense sonne donc comme un encouragement pour toutes les femmes qui souhaitent se lancer dans ces disciplines où elles sont encore trop peu représentées ».

  • 1. Pour en savoir plus sur la technologie de pointe de la caméra du LSST voir : https://lsst.slac.stanford.edu/#camera-design

Maude Le Jeune

Portrait de Maude Le Jeune
Maude Le Jeune © CNRS

Médaille de cristal du CNRS 2020

Experte en calcul scientifique au sein du laboratoire Astroparticules et cosmologie (APC), spécialisée dans le traitement de données astrophysiques. Consulter la page « Talents du CNRS »

Cartographier l’Univers

Dès sa sortie de l’ESIEA1 en 2005, Maude Le Jeune se lance dans une aventure haute en couleurs. Elle rejoint le CNRS dans la préparation de Planck, mission scientifique qui a permis de cartographier le fond diffus cosmologique de l’Univers, témoin de ses premiers instants. L’ingénieure raconte : « J’avais envie d’appliquer l’outil informatique à la science. C’est une grande satisfaction que de faire le lien entre les éléments très concrets qui ressortent de l’analyse et de l’informatique vers des sujets scientifiques voire même philosophiques qui concernent la nature de l’univers et sa topologie ».

Maude Le Jeune est chargée de mettre en pratique une méthode d’analyse des données du télescope, nommée SMICA, développée par Jean-François Cardoso, chercheur au CNRS. Le satellite Planck mesure le rayonnement micro-ondes dans chaque direction du ciel et envoie pêle-mêle ces données sur Terre. Il faut alors les trier pour en extraire le rayonnement du fond diffus cosmologique, superposé aux émissions de galaxies. Une véritable compétition internationale naît entre 10 équipes qui essaient de faire valoir leur démarche. La méthode SMICA est un peu particulière : c’est une méthode de séparation aveugle. Il n’y a pas d’a priori sur les émissions qui contaminent le fond diffus, il faut les estimer à partir des données initiales. Autre challenge : gagner du temps. Lorsque les simulations se font par dizaines de milliers, même un gain de quelques secondes a son importance. Une majeure partie du travail de Maude Le Jeune consiste donc à trouver des astuces pour effectuer ces calculs le plus rapidement possible.

L’originalité de cette technique et son implémentation brillante par Maude Le Jeune lui valent d’être retenue pour la mission. L’ingénieure devient alors le pont entre les données brutes et les images finales nettoyées. Artiste à sa manière, c’est elle qui transforme avec son programme les températures triées en pixels de couleurs.

Quelques touches de peinture

Zoom sur l'une des cartes du fond diffus cosmologique
Coups de pinceaux virevoltants, couleurs vives : certaines cartes de Planck ressemblent à s'y méprendre à une certaine nuit étoilée... Ici, un zoom de la carte polarisée du fond diffus cosmologique. © ESA

Si Maude Le Jeune n’a pas retrouvé une impression de Van Gogh dans les cartes, elle les qualifie tout de même de « tableaux ». Et finalement en assemblant et triant les données de température, elle en est un peu la peintre. En lieu et place de pigments et pinceaux, elle est équipée de données complexes et de méthodes de calculs. Pour l’ingénieure, la réelle beauté derrière ces mélanges de couleurs qui témoignent de notre Univers, c’est le but principal de la mission : valider des théories. La mission Planck a en effet permis de vérifier le modèle standard cosmologique et mesurer ses paramètres : le contenu de l’Univers, sa forme, son homogénéité.

Enthousiaste de les avoir vues circuler dans la presse, Maude Le Jeune avoue encore continuer de scruter les cartes en détail à la recherche de derniers défauts oubliés. « Les contaminations issues des émissions de notre galaxie apparaissent en rouge au niveau de l’équateur, vous pouvez aussi essayer de les déceler, » invite-t-elle.

Pour récompenser son implication et le succès de son travail, le CNRS lui a décerné une médaille de Cristal en 2020. « Je suis ravie d’avoir cette distinction. Je la perçois comme une possibilité d’étendre la visibilité de la mission au grand public, de rendre compte de notre investissement et de notre travail » se réjouit-elle. Elle précise tout de même : « La médaille est individuelle mais cette mission ne peut avoir lieu si nous ne sommes pas des centaines à travailler dessus ».

  • 1. Ecole Supérieure d’Informatique Electronique et Automatique