Conférences

Notre Univers serait né il y a environ 14 milliards d’années, puis a été le théâtre de très nombreuses phases successives, allant de la création des constituants élémentaires jusqu’à la formation des galaxies, en passant par le fond diffus cosmologique. Afin d’expliquer ces différentes périodes, la cosmologie moderne postule l’existence de deux constituants principaux énigmatiques : l’énergie sombre et la matière noire. Cette conférence exposera le modèle standard de la cosmologie moderne en dressant le portrait des divers constituants de l’Univers, en explicitant les conditions initiales et les différentes périodes cosmologiques et finalement abordera les « tensions cosmologiques », qui pourraient révéler une incomplétude du modèle.

Théo Simon est chargé de recherche du CNRS au Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM) où il étudie la cosmologie. Son travail de recherche porte sur l’étude théorique de la structure et de la nature des différents constituants du cosmos, comme la matière noire et l’énergie sombre, afin de tenter de résoudre certaines tensions de la cosmologie moderne. Il aime également étudier les implications philosophiques des grandes problématiques de la science de l’Univers, et effectue en parallèle une activité de recherche en philosophie.

Un ciel immuable, piqueté de lumières douces qui guident nos pas depuis l’aube de l'humanité... Comme les observatoires modernes l’ont révélé, cette conception est erronée : l’Univers abrite nombre d’événements fugaces et imprévisibles, d’une violence inouïe. Longtemps, la seule preuve fut d’étranges « étoiles invitées » qui s’allumaient soudain, quelques fois par millénaire. Véritables paparazzis du cosmos, les astronomes capturent aujourd’hui d’éphémères supernovae, pulsars, coalescences de trous noirs, sursauts gamma, etc. Sources d’une extraordinaire quantité d’énergie, ils libèrent de la lumière, mais aussi des rayons cosmiques, des neutrinos ou encore ces ondes gravitationnelles que nous détectons depuis peu. Dans cette conférence, nous partirons à l’exploration de ce nouveau champ de recherche : l’Univers violent, et à la chasse à ses multi-messagers. Je conterai ce faisant l’aventure collective du projet GRAND (Giant Radio Array for Neutrino Detection), qui cherche à détecter ces particules grâce à des dizaines de milliers antennes déployées dans le désert de Gobi et la pampa argentine.

Kumiko Kotera est astrophysicienne au CNRS, directrice de l’Institut d’astrophysique de Paris, et autrice du livre « L’Univers violent » (Albin Michel, 2025). Chasseuse de neutrinos, elle est à la tête d’un ambitieux projet international, le Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND), qui cherche à détecter ces particules grâce à des dizaines de milliers antennes réparties sur plusieurs continents.

Il est établi que l’Univers est en phase d’expansion accélérée qui se manifeste comme une force répulsive qualifiée « d’énergie sombre », et que la matière qu’il englobe est très majoritairement constituée d’une composante inconnue appelée « matière sombre » ou « matière noire », invisible, et n’interagissant essentiellement que gravitationnellement avec la matière ordinaire. Nous ignorons encore l’origine de ce secteur sombre de l’univers, tout du moins jusqu’à présent. Au cours de cette conférence, j’expliquerai comment nous pouvons aujourd'hui nous convaincre que l’Univers est dominé par ces composantes « sombres ». Je présenterai brièvement notre compréhension de l’énergie sombre. Je décrirai ensuite comment la matière noire se manifeste à toutes les échelles macroscopique de l’Univers. Je discuterai enfin les pistes théoriques étudiées actuellement, proposant l’existence de nouvelles particules (e.g. wimps ou axions) ou de nouveaux objets (trous noirs primordiaux), ou encore de gravité modifiée, et comment on peut tester ces différents scénarios. L’étau se resserre progressivement autour des pistes théoriques les plus prometteuses...

Julien Lavalle est directeur de recherche CNRS au Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), dont il est aussi le directeur adjoint. Théoricien des « astroparticules », il développe des recherches aux frontières de la physique des particules, de l’astrophysique, et de la cosmologie. Il est un spécialiste de la matière noire et a beaucoup travaillé à l’étude de scénarios spéculatifs où la matière noire serait constituée de particules exotiques ou d’autres classes d’objets hypothétiques, comme les trous noirs primordiaux.

Les dernières années ont vu fleurir un nombre considérable de découvertes concernant l’Univers. Les télescopes Hubble et James Webb donnent à voir aujourd'hui des objets tout aussi fabuleux que mystérieux. Dans cette conférence, Yann Mambrini, vous propose un voyage aux confins de l’Univers, où vous croiserez un bestiaire fait de supernovae, quasars, trous noirs super-massifs, planètes habitables et rayons cosmiques. Vous seront présentés les tous derniers résultats et photos prises par les plus grandes équipes de recherche. Et peut-être pourrons-nous répondre à la question : sommes-nous vraiment seuls dans l’Univers ?

Yann Mambrini est directeur de recherche au CNRS, docteur en physique théorique. Il est l'auteur de plus de 100 articles scientifiques dans des revues internationales, trois fois lauréat du prix d’excellence scientifique du CNRS pour ses travaux de recherche (2010, 2014 et 2018) et prix de la Société Française de Physique 2006. Il est l’auteur de Histoire de temps (Ellipse 2019), Newton à la plage (Dunod 2021), et la Nouvelle physique (Albin Michel 2024).

Où, quand et comment naissent les étoiles ? et les planètes qui les entourent ? Pourquoi leurs propriétés sont-elles si diverses, et si différentes de notre Système Solaire ? Nous commençons tout juste à pouvoir répondre à ces questions. Je présenterai les dernières révélations dans ce domaine apportées par le grand interféromètre radio ALMA au Chili et par le télescope spatial infrarouge James Webb, ainsi que les nouvelles énigmes qu’elles soulèvent.

Sylvie Cabrit est astronome à l’Observatoire de Paris - PSL, au sein du Laboratoire de l’Univers et ses phénomènes Extrêmes (LUX). Elle étudie la naissance des étoiles et des systèmes planétaires. Elle partage aussi ses connaissances avec un plus vaste public via la médiation et des projets Art et Science.

Le début du XX? siècle a connu une série de révolutions dans notre compréhension de la physique. Nos descriptions de la matière, de l’espace et du temps ont été bouleversées et avec elles c’est notre ciel qui a pris de nouvelles couleurs et s’est peuplé d’astres impossible à imaginer. A la fin du XIX siècle, l’Univers connu se résume à une petite bulle avec huit planètes, quelques astéroïdes et une seule étoile. Les points lumineux constellant le ciel sont trop lointains pour être étudiés et personne ne peut alors imaginer qu’il existe des galaxies. Cette conférence vous propose d’embarquer dans un voyage cosmique fascinant pour découvrir ce que l’on sait aujourd’hui sur la Terre, la Lune, le Soleil, les étoiles, mais aussi l’origine de la vie et les galaxies. Tourné vers l’avenir, il dévoilera des mondes inconnus et invisibles à nos yeux, tapis de trous noirs, de matière noire et d’exoplanètes et révélera notre lien intime aux étoiles, un lien qui modifie notre façon d’être humain sur notre petite planète bleue dans un univers bien particulier.

Jean-Philippe Uzan est directeur de recherche en physique théorique au CNRS. Il travaille à l’Institut d’astrophysique de Paris et est professeur affilié à l’université de Kyoto au Japon. Spécialiste de cosmologie et de gravitation, il a publié plusieurs monographies dont récemment : Une histoire populaire de l’Univers (Flammarion, 2025) et pour le jeune public : L’appel de l’Univers (H&K, 2024).

Quand sont nées les premières étoiles et galaxies ? Ressemblaient-elles à notre Soleil et à notre Voie Lactée ? Aujourd’hui, les deux points extrêmes de l’histoire de l’Univers sont relativement bien connus. Observer son rayonnement fossile a permis de révéler les secrets des premiers instants, et des télescopes toujours plus perfectionnés nous renseignent sur l’Univers proche. Cependant, les quelques milliards d’années d’intervalle sont méconnus, et en particulier le «printemps cosmique » : la naissance des premières étoiles et des galaxies qu’elles ont formées. Je présenterai les derniers progrès dans la recherche de ces premières sources de lumière, ainsi que d’ambitieux projets d’observations en cours, avec de gigantesques télescopes installés dans les endroits les plus reculés de la planète, pour comprendre quand et comment elles sont apparues.

Adélie Gorce est chercheuse à l’Institut d’Astrophysique Spatiale, à Orsay, au sein de l’équipe Cosmologie, depuis 2021. Ses travaux portent sur l’étude de l’époque de la réionisation à l’aide de télescopes radio.

Et si le cosmos devenait votre terrain de jeu ? Imaginez pouvoir vous téléporter instantanément aux quatre coins de l’Univers : survoler Vénus en dirigeable, faire du patinage artistique sur les plaines glacées de Pluton, explorer les abysses des lunes de Jupiter, ou encore frôler l’insondable mystère d’un trou noir supermassif… Quelle serait votre prochaine destination ? Dans cette conférence originale et immersive, mêlant science rigoureuse et imagination débridée, l’astrophysicien et vulgarisateur Sébastien Carassou vous embarque pour un voyage intergalactique à la découverte des merveilles les plus spectaculaires et insolites de l’Univers.

Sébastien Carassou est docteur en astrophysique, auteur et vulgarisateur scientifique indépendant. Il est le co-animateur de la chaîne YouTube Le Sense of Wonder et auteur de plusieurs ouvrages de vulgarisation scientifique, documentaires et podcasts traitant d’astrophysique, de cosmologie, d’exobiologie, des sciences du système Terre et d’exploration spatiale. Depuis 2024, il est le coordinateur scientifique de Sanctuary on the Moon, un projet français de capsule temporelle lunaire, ainsi que le coordinateur pédagogique de l’édition en ligne des Rencontres Exobiologiques pour Doctorants.

Dans le modèle standard de la cosmologie, la matière ordinaire, ne représente qu’environ un quart de la matière totale de l’Univers. Le reste serait constitué d’une mystérieuse composante invisible : la matière noire. Introduite au siècle dernier pour expliquer certaines observations astrophysiques, cette matière hypothétique reste encore largement méconnue. Si les recherches menées ces dernières décennies ont permis de mieux cerner son rôle dans la formation des structures cosmiques, il reste encore de grandes questions à élucider, et notamment comprendre ses propriétés détaillées et sa nature. Comme elle n’interagit pas avec la lumière, nous devons nous appuyer sur des méthodes indirectes, basées sur son influence gravitationelle, pour l’observer. Dans cette conférence, je présenterai l’une de ces méthodes : l’effet de lentille gravitationnelle, et ce qu’il nous a déjà révélé sur l’Univers. J’évoquerai également le télescope Vera C. Rubin, qui débute tout juste ses observations, et dont les capacités inédites devraient nous permettre de cartographier les grandes structures de l’Univers avec une précision sans précédent.

Anna Niemiec est enseignante-chercheuse au Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) et à l’Université Grenoble Alpes. Ses recherches portent sur l’utilisation de l’effet de lentille gravitationnelle et des amas de galaxies pour explorer les grandes structures de l’Univers.

L’observatoire Vera C. Rubin héberge un télescope unique en son genre, doté d’un miroir de 8,4m de diamètre. Son très grand champ lui permet de capturer des images couvrant une zone du ciel correspondant à environ 45 fois la pleine Lune, et ceci toutes les 40 secondes. Son fonctionnement durant 10 ans permettra de constituer un catalogue sans précédent. L’ensemble du ciel de l’hémisphère sud sera photographié dans son intégralité toutes les 3 à 4 nuits, et certaines régions particulières le seront plusieurs fois par nuit. Cette cadence d’observation élevée permettra de repérer tout ce qui change au cours du temps, comme les astéroïdes, les étoiles variables, les supernovae ou les contreparties optiques d’autres phénomènes violents dans l’Univers. Au cours de cette conférence je m’attacherai à expliquer comment quelques astrophysiciens visionnaires ont conçu puis concrétisé ce projet ambitieux. Je décrirai les principales caractéristiques du télescope et de sa caméra numérique et comment l’ensemble a été réalisé, et enfin je présenterai et commenterai les premières images obtenues avec cet instrument hors du commun.

Dominique Boutigny est directeur de recherche au CNRS, basé au Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP). Il travaille actuellement sur la caractérisation et l’optimisation du télescope de l’observatoire Rubin et il mène des études sur les amas de galaxies en tant que traceurs de la formation des grandes structures de l’Univers.