LIRA

Irène Urso, lauréate du 20e prix L'Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science France

Raphael PERALTA — 2026-10-07T08:22:18Z

Irène Urso fait partie des 35 scientifiques récompensées par le 20e Prix L'Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science France.

Sélectionnée parmi plus de 800 candidatures, elle recevra son prix lors de la cérémonie organisée ce mercredi 7 octobre. Les 35 lauréates ont été choisies par un jury composé de plus de 50 membres de l'Académie des sciences, présidé par la professeure Françoise Combes, astrophysicienne à l'Observatoire de Paris.

Crédit : L'Oréal-Unesco pour les femmes et la science

Cette édition met à l'honneur 35 doctorantes et post-doctorantes, dont les recherches répondent aux grands défis scientifiques de demain et qui s'engagent à transmettre leur passion aux futures générations de chercheuses.

Issues de toutes les régions de France hexagonale et d'outre-mer et représentant des disciplines variées, ce sont au total 35 jeunes scientifiques qui ont été sélectionnées parmi près de 820 candidates par un jury de plus de 50 membres de l'Académie des sciences, représentant l'excellence en matière d'évaluation scientifique et présidé par Françoise Combes, Présidente de l'Académie des sciences et astrophysicienne à l'Observatoire de Paris - PSL.

Ces jeunes femmes l'ont été pour l'excellence de leur dossier, l'originalité de leur projet scientifique et leur désir de transmettre leur passion aux plus jeunes.

Irène Urso, doctorante au LIRA, au sein de l'Observatoire de Paris - PSL est l'une d'entre elles. Elle prépare aujourd'hui une thèse où elle modélise la façon dont la lumière est courbée par la gravité des trous noirs, et soutiendra sa thèse mardi 13 octobre 2026.

Les lauréates bénéficieront chacune, en plus d'une bourse de recherche de 15 000€ pour les doctorantes et 20 000€ pour les post-doctorantes, d'un programme de formation complémentaire à leur parcours professionnel afin d'avoir les moyens de briser le plafond de verre.

Soutenance de thèse de Irène URSO le mardi 13 octobre 2026

Raphael PERALTA — 2026-10-07T07:02:28Z

La soutenance de thèse de Irène URSO aura lieu le mardi 13 octobre à 13h dans la salle de conférences du Château, sur le site de Meudon.

Elle pourra être suivie en direct sur la chaine YouTube du LIRA

Titre de la thèse

Contraintes sur la nature des objets compacts à partir des observables interférométriques des trous noirs.

Composition du jury

Marie-Christine ANGONIN (Professeure des universités, LTE) : Présidente
Eugeny BABICHEV (Directeur de recherche, IJCLab) : Rapporteur
Julien MALZAC (Directeur de recherche, IRAP) : Rapportrice
Delilah GATES (Chercheuse postdoctorale, CfA) : Examinatrice
Frédéric VINCENT (Chargé de Recherche, LIRA) : Directeur de thèse
Cédric DEFFAYET (Directeur de Recherche, LPENS) : Co-encadrant de these
Aaron HELD (Chargé de Recherche, LUX) : Invité

Résumé

Les avancées récentes dans les observations électromagnétiques des trous noirs supermassifs (TNSMs) ont révolutionné notre capacité à sonder la relativité générale (RG) dans le régime de champ fort, où elle reste encore peu testée. Deux installations sont au cœur de ces études : l'instrument GRAVITY du Very Large Telescope Interferometer, qui surveille le mouvement astrométrique de la matière à proximité du TNSM situé au centre de notre Galaxie, Sgr A*, et l'Event Horizon Telescope (EHT), qui a fourni les premières images à l'échelle de l'horizon de Sgr A* et de M87*, ce dernier étant situé dans l'amas de la Vierge. Dans un avenir proche, les améliorations des capacités observationnelles, permises par le Next Generation EHT et des projets d'interférométrie spatiale tels que le Black Hole Explorer et SHARP, permettront l'acquisition d'images de plus haute résolution et même de films de ces environnements extrêmes, renforçant ainsi le besoin de prédictions théoriques détaillées et de simulations numériques réalistes. Cette thèse de doctorat contribue à ces efforts en explorant ces deux voies émergentes, en se concentrant sur l'étude de caractéristiques fines de l'image actuellement non résolues produites par des trajectoires photoniques fortement courbées, appelées « anneaux de photons », ainsi que sur l'analyse de la variabilité temporelle dans des séquences d'images de trous noirs. Concernant la première direction de recherche, en considérant des écarts paramétrés à la RG et un modèle simplifié, nous montrons que des déviations gravitationnelles dans M87* pourraient être détectées dans les mesures des anneaux de photons malgré les incertitudes astrophysiques. Nous présentons également les premières étapes vers l'extension de ces résultats à des configurations plus complexes et à des paramétrisations physiquement mieux motivées. Pour la seconde approche, nous décrivons comment les effets différentiels de propagation de la lumière façonnent la variabilité intrinsèque d'une structure compacte de plasma énergétique, un « point chaud », en orbite autour de Sgr A*, et montrons que ces signatures peuvent, en principe, être utilisées pour contraindre les propriétés astrophysiques de l'émetteur, l'orientation relative de l'observateur, ainsi que les propriétés de l'espace-temps du trou noir. En vue d'applications prospectives aux données réelles, nous présentons aussi des extensions du cadre de modélisation, notamment l'implémentation de disques d'accrétion fluctuants analytiquement traitables, sur lesquels des analyses similaires pourront être réalisées.

BepiColombo ouvre ses yeux : première image de l'instrument SIMBIO-SYS

theo.verhaeghe@obspm.fr — 2026-10-06T15:45:11Z

Après huit années de voyage, la mission BepiColombo franchit une nouvelle étape avant d'observer Mercure : les 15 et 16 septembre 2026, la suite instrumentale SIMBIO-SYS a été mise en œuvre pour la première fois dans sa configuration finale. Tous ses canaux fonctionnent, dont VIHI, développé au LIRA et placé sous la responsabilité scientifique d'Alain Doressoundiram.

BepiColombo entre dans la dernière ligne droite vers Mercure

Image d'artiste de BepiColombo qui s'approche de Mercure

Crédits : ESA

Lancée en octobre 2018, la mission BepiColombo de l'ESA approche de son but : Mercure, la plus petite des planètes rocheuses du Système solaire et la plus proche du Soleil. Malgré cette proximité, la planète reste largement inexplorée. Le 3 septembre 2026, le module de transfert MTM, qui a accompagné la sonde tout au long de son voyage, a été séparé (cf. notre actualité sur la séparation du Mercury Transfer Module). L'insertion en orbite autour de Mercure débutera le 21 novembre 2026, et les observations scientifiques commenceront avec la mission nominale, en avril 2027.

SIMBIO-SYS : une première activation réussie

Première image acquise par SIMBIO-SYS

Image obtenue par le canal STC dans la suite instrumentale SIMBIO-SYS

Crédits : Agenzia Spaziale Italiana (ASI)

Quelques jours après cette séparation, SIMBIO-SYS, la suite instrumentale du Mercury Planetary Orbiter (MPO) de l'ESA, a été activée. Elle réunit trois canaux, STC, HRIC et VIHI, qui observeront Mercure sous des angles complémentaires pour en dresser un portrait global : images stéréoscopiques, images à haute résolution et composition de la surface.
Tous trois ont été testés alors qu'ils étaient, pour la première fois, orientés vers le ciel. Les vérifications se sont déroulées avec succès et l'analyse initiale confirme le fonctionnement nominal de l'instrument. Le canal STC a même capturé plusieurs étoiles. Fruit d'une collaboration internationale, SIMBIO-SYS a été développé avec le soutien de l'Agence spatiale italienne (ASI) et l'appui du CNES, et sa direction scientifique est assurée par l'INAF.
« Nous sommes extrêmement satisfaits de ce résultat, car il confirme le potentiel de l'instrument pour délivrer d'excellentes performances lorsque nous commencerons à observer Mercure », commente Gabriele Cremonese, chercheur à l'INAF et Principal Investigator de SIMBIO-SYS. »

VIHI, le canal Made in LIRA, fonctionne correctement

Schéma de la suite instrumentale SIMBIO-SYS

Crédits : ESA

Au cœur de cette suite instrumentale, VIHI (Visible and Near-Infrared Hyperspectral Imager) est le spectro-imageur visible et proche infrarouge développé au LIRA. Sa responsabilité scientifique est assurée par Alain Doressoundiram, astronome de l'Observatoire de Paris - PSL au LIRA. Lors de cette première mise en marche, VIHI a fonctionné correctement, comme les deux autres canaux.
Là où les autres canaux montreront l'aspect de la surface de Mercure, VIHI analysera la lumière qui est réfléchie sur la planète pour déterminer la composition minéralogique de la planète.
« Cette première mise en œuvre de SIMBIO-SYS est une étape particulièrement encourageante. Le bon fonctionnement de VIHI nous permet d'aborder avec confiance la préparation de l'exploitation scientifique. Cet instrument permettra notamment d'étudier la composition de la surface de Mercure dans le visible et le proche infrarouge. Après huit ans de voyage, l'aventure scientifique commence véritablement », souligne Alain Doressoundiram.

La suite : cap sur les observations de Mercure

Les prochaines semaines seront consacrées aux derniers réglages de SIMBIO-SYS. Pour le LIRA, il s'agit désormais de préparer l'exploitation scientifique des premieres données de VIHI, en vue du début des observations de Mercure, prévu en avril 2027.

Athéna Coustenis reçoit la médaille Charles A. Whitten 2026 de l'AGU

Raphael PERALTA — 2026-09-24T15:02:15Z

La planétologue Athéna Coustenis, directrice de recherche au CNRS et membre du LIRA, a été sélectionnée par l'American Geophysical Union (AGU) pour recevoir la prestigieuse médaille Charles A. Whitten 2026. Cette nouvelle distinction internationale récompense ses contributions majeures à l'étude des planètes et de leurs satellites.

L'American Geophysical Union (AGU) a dévoilé les lauréates et lauréats de ses distinctions 2026, qui récompensent chaque année des scientifiques pour leurs contributions remarquables aux sciences de la Terre et de l'espace, mais aussi à l'enseignement, à la communication et à la médiation scientifiques. Athéna Coustenis, planétologue au Laboratoire Instrumentation et Recherche en Astrophysique (LIRA) de l'Observatoire de Paris – PSL, figure parmi les scientifiques distingués cette année.

Athéna Coustenis recevra la médaille Charles A. Whitten, décernée tous les deux ans par l'AGU à une ou un scientifique expérimenté pour des travaux remarquables sur la forme et la dynamique de la Terre et des planètes. Cette médaille distingue notamment des recherches en sciences planétaires, géodésie, géophysique, sismologie et tectonophysique. Elle vient compléter une longue liste de distinctions et de reconnaissances internationales (voir notre précédent article).

La cérémonie de remise des distinctions aura lieu lors de l'AGU Annual Meeting, organisé à San Francisco du 7 au 11 décembre 2026.

Soutenance de thèse de Basile HUSQUINET le mercredi 30 septembre 2026

Raphael PERALTA — 2026-09-22T15:01:40Z

La soutenance de thèse de Basile HUSQUINET aura lieu le mercredi 30 septembre à 10h dans la salle Denise, sur le site de Paris.

Elle pourra être suivie en direct sur la chaine YouTube du LIRA

Titre de la thèse

Contraintes des modèles astrochimiques de formation de glace à la surface des grains de poussière interstellaires à l'aide d'expériences en laboratoire.

Composition du jury

Maria Elisabetta PALUMBO (Directeur de recherche, INAF) : Présidente
Patrice THEULE (Maître de conférences, Aix-Marseille Universite) : Rapporteur
Stephanie CAZAUX (Associate Professor, Technische Universiteit Delft) : Rapportrice
Maria Elisabetta PALUMBO (Directeur de recherche, INAF) : Examinatrice
François Dulieu (Professeur des Universités, CYU) : Directeur de thèse
Paola Caselli (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Allemagne) : Directrice de thèse
Olli SIPILa (Docteur, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) : Co-encadrant de these

Résumé

Le milieu interstellaire (MIS) présente une grande complexité chimique. Les espèces qui le composent résident à la fois dans phase gazeuse et à la surface des grains de poussière, lesquels agissent comme catalyseurs dans les régions les plus froides et les plus denses du MIS, où les espèces en phase gazeuse s'accumulent à leur surface pour former des manteaux de glace. Les espèces légères, telles que les atomes d'hydrogène (H), sont mobiles à la surface des grains et peuvent réagir avec d'autres espèces adsorbées pour produire des molécules plus complexes, notamment l'eau (H2O), le peroxyde d'hydrogène (H2O2), le formaldéhyde (H2CO), le méthanol (CH3OH), et bien d'autres. Les objectifs de cette thèse sont de comprendre les processus physico-chimiques — diffusion, désorption, cinétique et morphologie — impliqués dans la formation de glace sur les grains de poussière interstellaire afin de contraindre les modèles astrochimiques décrivant les processus chimiques dans le MIS.

Cette thèse porte à la fois sur des études expérimentales et théoriques de la formation de glace à la surface des grains. Les expériences ont été menés à l'aide de l'appareil VENUS (VErs de NoUvelles Synthese) au laboratoire LIRA-CY, au sein de CY Cergy Paris Université et de l'Observatoire de Paris — PSL. Des espèces ont été déposées sur un substrat froid (au-dessus de 7 K) dans une chambre à ultra-vide, et les produits obtenus ont été analysés par spectrométrie de masse et infrarouge. La partie théorique, réalisée au Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) en Allemagne, utilise le code astrochimique pyRate ainsi qu'un code que j'ai développé pour simuler les conditions expérimentales de VENUS.

Dans la première étude, je présente des résultats purement expérimentaux concernant la morphologie de la glace d'eau, obtenus par l'analyse de sa bande d'étirement OH à 3 μm, à l'aide de trois méthodes de dépôt : le dépôt par background, le dépôt par jet moléculaire et la formation d'eau directe par co-déposition de dioxygène (O2) avec H. En réalisant ces dépôts à 10 K, ces trois méthodes permettent d'obtenir de la glace d'eau amorphe, mais avec des niveaux de porosité différents : le dépôt par background forme une glace amorphe poreuse, tandis que le dépôt par jet et la formation directe forment de la glace amorphe compacte.

Dans la seconde étude, j'examine la formation de H2CO et de CH3OH par la réactivité du monoxyde de carbone (CO) et H en présence du gaz noble néon (Ne). Le néon est le cinquième élément le plus abondant dans l'Univers. Étant chimiquement inerte, il n'a jamais été pris en compte dans les modèles astrochimiques. Dans cette étude je montre que la présence de Ne inhibe de manière significative la réactivité du CO avec H entre 9 et 12 K, avec des diminutions pouvant atteindre respectivement 82 % et 77 % de la formation de H2CO et de CH3OH à 9 K. Par la suite, j'établis, à l'aide de pyRate et d'un modèle de cœur pré-stellaire, que le Ne se condense sur les grains dans la région centrale du noyau (< 5 000 UA), où le CO est entièrement gelé sur les grains de poussière.

Dans la troisième étude, je compare mes résultats expérimentaux concernant la cinétique de formation de H2O et de H2O2 par hydrogénation d'une demi-couche d'O2 entre 9 et 15 K avec des simulations effectuées à l'aide du code que j'ai développé, IceRate. Je montre que, indépendamment du modèle de diffusion utilisé (saut thermique, effet tunnel ou un modèle antérieur publié dans la littérature), ces simulations ne reproduisent pas fidèlement les abondances de H2O2 et de H2O. La compétition réaction-diffusion conduit à une surestimation des abondances surfaciques de HO2 et d'OH, qui ne sont pas observées dans les mesures expérimentales, alors qu'un modèle fondé sur la probabilité de l'effet tunnel fournit une estimation raisonnable pour HO2 et OH (lorsqu'on considère une barrière de 50 K pour O2 + H), mais prédit une barrière réactionnelle pour H2O2 + H qui demeure irréaliste.

Retour sur l'éclipse solaire du 12 août 2026

Raphael PERALTA — 2026-09-16T07:43:25Z

Le 12 août dernier, la Lune est venue éclipser le Soleil, offrant aux observateurs un spectacle exceptionnel. En France, le Soleil était partiellement éclipsé, avec une occultation de plus de 90% selon les régions. En Espagne, le spectacle était encore plus saisissant : quelques minutes de totalité pendant lesquelles le jour s'est transformé en crépuscule et la couronne solaire est devenue observable. Plusieurs membres du LIRA ont immortalisé cette éclipse, depuis la France et depuis la bande de totalité en Espagne. Retour en images sur cette journée hors du commun.

Une éclipse de Soleil totale

Figure 1 – À gauche : schéma d'une éclipse de Soleil. L'éclipse est totale dans le cône d'ombre et partielle dans le cône de pénombre. À droite : représentations d'une éclipse solaire partielle et d'une éclipse totale. Les tailles des astres et les distances relatives ne sont pas respectées sur ce schéma.

Crédit : Alienor Flores - Observatoire de Paris-PSL

Il faut un alignement entre le Soleil, la Lune et la Terre pour qu'une éclipse solaire se produise. Lorsque la Lune passe devant le Soleil, elle masque une partie de sa lumière et projette son ombre sur la Terre. Mais selon la position de l'observateur, le type d'éclipse n'est pas le même (cf. Figure 1).

Lorsque le disque lunaire recouvre entièrement celui du Soleil, l'éclipse est dite totale. Cette situation ne se produit que dans une région très limitée de la surface terrestre : la bande de totalité, correspondant à la zone balayée par l'ombre de la Lune. En dehors de cette zone, l'éclipse est partielle et seule une partie du disque solaire est masquée.

Pour comprendre les conditions nécessaires à la formation d'une éclipse totale, retrouvez notre fiche explicative sur les éclipses.

La France dans la pénombre de la Lune

Le 12 août, les français ont assisté à une éclipse partielle. Une très grande partie du Soleil était pourtant masquée, avec une occultation variant selon les régions et atteignant jusqu'à 99% dans le Sud. Même sans atteindre la totalité, le spectacle était impressionnant. Les membres du LIRA présents dans différentes villes de France ont pu photographier les différentes phases de l'éclipse, comme en témoignent les images de la figure 2.

Figure 2 – Images directes de l'éclipse partielle du 12 août 2026 prises par des membres du LIRA dans différentes villes de France.

Crédit : Estelle Salibur - Observatoire de Paris-PSL

Pour assister à la totalité, il fallait en revanche se déplacer dans la bande de totalité. Celle-ci traversait notamment l'Espagne, offrant à plusieurs membres du LIRA l'occasion de faire le voyage et de vivre l'éclipse dans le cône d'ombre de la Lune (figure 3).

Figure 3 – Images directes de l'éclipse de Soleil du 12 août 2026 prises par des membres du LIRA dans différentes villes d'Espagne. Zone grisée : bande de totalité.

Crédit : Estelle Salibur - Observatoire de Paris-PSL

Sur place, quelques minutes ont suffi pour transformer complètement le paysage : la lumière a diminué, le ciel s'est assombri et, au moment de la totalité, le disque brillant du Soleil a laissé place à la Lune entourée de la couronne solaire (figure 4).

Une occasion exceptionnelle pour observer l'activité solaire

Une éclipse totale offre une occasion privilégiée d'observer la couronne solaire, cette région extérieure de l'atmosphère du Soleil habituellement invisibilisée par l'éclat du disque solaire.

La couronne atteint des températures de plusieurs millions de degrés. La lumière que nous en percevons lors d'une éclipse provient notamment de la lumière solaire diffusée par les électrons libres qui s'y trouvent. Cette lumière diffusée constitue un précieux indicateur de la structure de la couronne et, indirectement, de son champ magnétique.

Le 12 août, les observations en Espagne ont notamment révélé une protubérance, visible sous la forme d'une structure rougeâtre au bord du disque lunaire (figure 4). Ces structures sont constituées de plasma maintenu et guidé par les lignes de champ magnétique du Soleil et témoignent de l'activité magnétique de notre étoile.

Autre phénomène caractéristique : les perles de Baily. Juste avant et après la totalité, les derniers rayons du Soleil passent entre les reliefs de la Lune et forment de petits éclats lumineux, visibles pendant quelques instants.

Les éclipses sont ainsi une formidable occasion de faire le lien entre observation du ciel et recherche en physique solaire. Pour en savoir plus sur les recherches menées au LIRA sur le Soleil, retrouvez notre page dédiée.

Figure 4 – Différentes images de la couronne solaire prises par des membres du LIRA dans plusieurs villes d'Espagne lors de l'éclipse totale du 12 août 2026.

Crédit : Estelle Salibur - Observatoire de Paris-PSL

Observer une éclipse en tout sécurité

Aussi fascinante soit-elle, une éclipse solaire ne doit jamais être observée directement sans protection adaptée. Regarder le Soleil peut provoquer des lésions irréversibles de la rétine.

Le risque peut sembler paradoxal lors d'une éclipse : la luminosité ambiante diminue fortement et l'œil s'adapte à cette nouvelle obscurité. Il peut alors sembler naturel de regarder vers le Soleil. Pourtant, même lorsqu'une grande partie de son disque est masquée, la lumière solaire restante est suffisamment intense pour endommager la rétine.

Pour observer directement les phases partielles d'une éclipse, il est donc indispensable d'utiliser des lunettes d'éclipse (figure 5).

Figure 5 – Observations avec des lunettes adaptées aux éclipses solaires.

Crédit : Estelle Salibur - Observatoire de Paris-PSL

Il existe heureusement de nombreuses façons d'observer une éclipse sans regarder directement le Soleil. Projection de l'image solaire à travers un instrument adapté, observation d'“ombres volantes” (Ondulations lumineuses dues aux turbulences atmosphériques), lens-flare (lumière parasite dans l'objectif photo) ou encore sténopé (petite ouverture laissant passer la lumière et formant une image) : autant de techniques qui permettent d'observer l'éclipse en toute sécurité (figure 6).

Figure 6 – Images de l'éclipse du Soleil du 12 août prises avec différentes méthodes d'observation indirecte.

Crédit : Estelle Salibur - Observatoire de Paris-PSL

Quelques minutes suspendues

Je n'ai malheureusement pas pu assister moi-même à cette éclipse. En retrouvant mes collègues après leur retour, je leur ai immédiatement demandé ce qu'ils avaient ressenti. Les réponses étaient unanimes : difficile de mettre des mots sur ce qui se passe pendant une éclipse totale.

La lumière disparaît, le paysage se transforme, la température baisse, et le temps paraît comme suspendu. La faune et la flore peuvent elles aussi réagir à cette arrivée soudaine de l'obscurité. Comme si la nuit était soudainement tombée, des oiseaux arrêtent de chanter et des fleurs se referment. Puis, tout s'inverse. Les premiers rayons du Soleil réapparaissent, la lumière revient et, en quelques instants, le monde semble reprendre son cours normal.

Une éclipse totale est un phénomène rare. Pour ne pas manquer les prochaines éclipses visibles depuis l'Europe, retrouvez toutes les informations sur le site de l'Observatoire de Paris – PSL.

Quant à la prochaine éclipse totale visible depuis la France métropolitaine, il faudra patienter 2081.

Vidéo time-lapse de Rupam Jash de l'éclipse solaire du 12 août 2026.

Le télescope spatial James Webb révèle que les anneaux invisibles de Chariklo sont en train de changer

Raphael PERALTA — 2026-09-15T08:33:12Z

Chariklo est un petit corps céleste en orbite entre Saturne et Uranus, autour duquel deux anneaux denses ont été découverts. Une particularité de ces anneaux est qu'ils subissent d'importantes perturbations de la part du corps central, notamment par des phénomènes de résonance. Celles-ci peuvent remodeler leur structure à des échelles de temps décennales, comme semblent le montrer des données inédites obtenues avec le JWST, grâce à une collaboration internationale à laquelle participe le LIRA.

Chariklo bouscule notre vision des systèmes d'anneaux

Figure 1 - GIF animé de l'occultation par Chariklo, capturé par le JWST.

Crédit : NASA, ESA, CSA, Pablo Santos-Sanz and Nicolás Morales (IAA-CSIC)

Jusqu'en 2013, on pensait que les systèmes d'anneaux étaient l'apanage des planètes géantes du Système solaire, telles que Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Cependant, cette année-là, un petit corps d'à peine 250 kilomètres de diamètre, situé à près de 17 fois la distance entre la Terre et le Soleil, est venu s'ajouter à ce groupe restreint. Il s'agit de Chariklo en orbite entre Saturne et Uranus, autour duquel deux anneaux denses ont été découverts.

Le 18 octobre 2022, l'Institut d'astrophysique d'Andalousie (IAA-CSIC) a dirigé l'observation réalisée avec le télescope spatial James Webb (JWST) afin d'étudier les anneaux de Chariklo à l'aide d'une occultation stellaire, une technique consistant à mesurer la diminution de la lumière d'une étoile lorsque l'objet passe devant elle (cf. Figure 1). Aujourd'hui, une nouvelle étude publiée dans Science Advances et menée également par l'IAA-CSIC démontre, pour la première fois, que le système d'anneaux de Chariklo a subi des changements à des échelles de temps de quelques années seulement, depuis les dernières observations.

« La comparaison des observations du JWST avec celles obtenues lors d'autres occultations stellaires au cours de la dernière décennie nous a permis de découvrir des changements opposés dans les deux anneaux : alors que l'anneau intérieur présente une opacité nettement plus élevée, l'anneau extérieur affiche une opacité moindre », explique Pablo Santos-Sanz, chercheur à l'IAA-CSIC qui dirige l'étude.

Ce comportement inattendu indique que le système d'anneaux de Chariklo est dynamique et qu'il pourrait être soumis à des processus physiques bien plus complexes qu'on ne le pensait.

Le James Webb réussit une occultation stellaire inédite

Figure 2 - Représentation schématique de l'occultation stellaire par les anneaux de Chariklo, observée par le télescope spatial James Webb (JWST) le 18 octobre 2022.

La comparaison avec les occultations précédentes révèle des variations opposées entre les deux anneaux : C1R présente un signal plus intense, tandis que C2R semble nettement plus faible.

Crédit : Yücel Kılıç, Pablo Santos-Sanz and Celia Navas (IAA-CSIC)

Cette étude représente également une avancée technologique majeure : l'occultation par Chariklo a été la première occultation stellaire prédite et planifiée spécifiquement pour être observée avec le James Webb, et réalisée avec succès (cf. Figure 2).

« Pour y parvenir, il a fallu connaître avec une précision extraordinaire l'orbite de Chariklo, la position de l'étoile — grâce à la mission Gaia de l'ESA — et la trajectoire du JWST lui-même autour du point de Lagrange L2, une région de l'espace située à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil. Le JWST orbite autour de cette région en suivant une trajectoire qui doit être corrigée périodiquement par des manœuvres de maintenance », précise Yücel Kilic, chercheur postdoctoral à l'IAA-CSIC et coauteur de l'étude.

Au moment de l'occultation, Chariklo se déplaçait par rapport au JWST à seulement 2,5 kilomètres par seconde. Cette vitesse relative exceptionnellement faible a permis d'obtenir une résolution spatiale sans précédent pour étudier la structure de ses anneaux. Ces anneaux sont si étroits et Chariklo se trouve si loin qu'il est impossible de les photographier directement, même avec le télescope James Webb ou avec les plus grands télescopes terrestres. Les occultations stellaires permettent de les étudier de manière indirecte, en mesurant les brèves diminutions de la luminosité d'une étoile lorsque chacun des anneaux passe devant elle.

Jusqu'à présent, les anneaux qui entourent les petits corps du Système solaire étaient considérés comme des structures relativement stables. Les changements détectés sur Chariklo remettent en question cette vision et suggèrent que ces systèmes pourraient être bien plus dynamiques qu'on ne le pensait.

« Nos résultats nous obligent à repenser la manière dont ils se forment, comment ils évoluent et quels mécanismes assurent leur stabilité. La possibilité de détecter ces changements ouvre une nouvelle voie pour comprendre l'évolution de ces systèmes et, éventuellement, celles d'autres systèmes d'anneaux du Système solaire », souligne Santos-Sanz.

L'origine physique des changements détectés reste toutefois une question ouverte : ils pourraient refléter une évolution temporelle des anneaux, des différences liées à l'utilisation de différents filtres d'observation ou une combinaison de ces deux effets.

Ce travail s'inscrit dans le cadre des recherches financées par l'ANR "Roche" (ANR-23-CE49-0012), dirigée par Nicolas Rambaux au LTE à laquelle participe Bruno Sicardy (co-auteur de l'article). Le projet a pour but de mieux comprendre l'environnement et les interactions des petits corps du système solaire. Parmi les auteurs nous comptons aussi Josselin Desmars (LTE) et Damya Souami (LIRA) qui travaillent sur les occultations stellaires dans le cadre du projet "Lucky Star", qui regroupe des équipes françaises, espagnoles et brésiliennes.

Soutenance de thèse de Pauline TEYSSEYRE mercredi 30 septembre 2026

Raphael PERALTA — 2026-09-14T15:39:06Z

La soutenance de thèse de Pauline TEYSSEYRE aura lieu le mercredi 30 septembre à 14h dans l'amphithéâtre Evry Schatzman.

Elle pourra être suivie en direct sur la chaine YouTube du LIRA

Titre de la thèse

Impact des éruptions solaires sur la région D de l'ionosphère : surveillance et modélisation.

Composition du jury

Vincent Coudé du Foresto (Astronome, LIRA) : Président
Elvira Astafyeva (Directrice de recherche, IPGP) : Rapportrice
Jean-Pierre Raulin (Professeur, Mackenzie Presbyterian University) – Rapporteur
David Themens (Professeur Associé, University of Birmingham) : Examinateur
Vincent Fabbro (Ingénieur de recherche, ONERA) : Examinateur
Angélique Woelfflé (Coordinatrice pour la DGA) : Examinateur
Edmund Henley (Physicien pour le Met Office) : Examinateur
Carine Briand (Astronome, LIRA) : Directrice de thèse

Résumé

Les éruptions solaires sont des évènements éruptifs, qui accélèrent les particules et qui émettent du rayonnement énergétique. Cette source additionnelle d'ionisation augmente la densité électronique de l'ionosphère, et en particulier de sa plus basse couche, la région D (60 - 90 km). Cela accroît l'absorption des ondes haute fréquence (HF, 3 - 30 MHz), une bande de fréquence utilisée pour les communications transhorizon. Ainsi, la surveillance de la région D est nécessaire, pour alerter en cas de perturbation et limiter les risques.

Les satellites et les ballons ne sont pas adaptés pour cela, à cause de l'altitude de la région D. À la place, la propagation d'ondes très basse fréquence (VLF, 3 - 30 kHz) offre un aperçu en continu de la densité électronique de cette région. Les mesures VLF sont comparées aux résultats d'un modèle de propagation, tel le Longwave Mode Propagator. Si l'on suppose que la conductivité des sols est parfaitement connue, la densité électronique sur le chemin de propagation des ondes peut être reconstruite en minimisant l'écart entre les mesures VLF et les résultats du modèle pour diverses conditions ionosphériques. Toutefois, nous avons démontré l'importance cruciale d'une connaissance approfondie de la conductivité des sols, tant en termes d'amplitude que de résolution spatiale, pour reconstruire avec précision les profils de densité électronique dans la région D. Ceci est particulièrement vrai dans les régions de faible conductivité, comme les hautes latitudes ou les chaînes de montagnes.

Le comportement de la région D peut aussi être modélisé avec divers schémas de chimie. Nous avons développé un code, le Lower Ionosphere — Absorption and Chemistry Modelling (LIR-ACheM) pour modéliser la région D. Puisque ce modèle inclut spécifiquement l'ionisation par les rayons X durs et mous, il est particulièrement adapté à l'étude de la réponse de la région D aux éruptions solaires. LIR-ACheM inclut sept espèces majeures dans la région D, au travers du schéma de Mitra-Rowe, offrant ainsi un compromis entre une représentation correcte de cette région et un coût numérique faible. Le forçage extérieur comprend les EUV et les rayons X. Ce modèle permet d'étudier l'influence de l'angle zénithal solaire, la latitude et longitude, et les variations saisonnières.

Avec LIR-ACheM, nous avons montré que le délai du pic de densité électronique par rapport au pic du flux de rayons X, et son temps de récupération étaient contrôlés par les réactions de détachement à basse altitude et l'ionisation par les rayons X mous à haute altitude. Deux flares M1 similaires se produisant le même jour sont présentés dans une étude de cas. Ils ont un impact différent sur la région D. Nous montrons que ceci est dû aux variations d'angle zénithal solaire, et [NO] à plus haute altitude.

Les ondes VLF sont aussi de bons détecteurs d'éruptions solaires en temps réel. Nous avons développé un nouvel outil, vlf4ions, depuis les données VLF mesurées à Nançay (Sologne, France), avec un récepteur AWESOME. Cet outil permet de détecter les éruptions solaires à partir des changements de pentes de la phase des ondes VLF, et d'estimer le flux de rayons X mous associé en combinant les informations provenant des mesures de phase de plusieurs transmetteurs. Il fonctionne indépendamment des données satellites. Des cartes représentant la densité électronique sur différents chemins de propagation orientés selon les directions nord-sud et est-ouest sont générées chaque minute, et des alertes peuvent être envoyées à divers utilisateurs, comme services de météorologie de l'espace. Ces travaux représentent une avancée vers un service d'alertes plus robuste en cas d'évènements de météorologie de l'espace.

Soutenance de thèse de Paul Huet mardi 29 septembre 2026

Raphael PERALTA — 2026-09-14T15:23:39Z

La soutenance de thèse de Paul Huet aura lieu le mardi 29 septembre à 10h dans l'amphithéâtre Evry Schatzman.

Elle pourra être suivie en direct sur la chaine YouTube du LIRA

Titre de la thèse

Accrétion tardive de gaz issu de disques de débris.

Composition du jury

Sandrine Vinatier (Directrice de recherche, LIRA) : Présidente
Jean-Charles Augereau (Astronome, IPAG) : Rapporteur
Clément Baruteau (Chargé de recherche, IRAP) : Rapporteur
Sean Raymond (Directeur de recherche, LAB) : Examinateur
Héloïse Méheut (Directrice de recherche, Lagrange) : Examinatrice
Benoit Tabone (Chargé de recherche, IAS) : Examinateur
Tristant Guillot (Directeur de recherche, Lagrange) : Examinateur
Quentin Kral (Astronome adjoint, LIRA) : Directeur de la thèse

Résumé

La découverte relativement récente de disques de gaz dits tardifs qui continuent d'exister parfois plusieurs dizaines de millions d'années après la dissipation du disque protoplanétaire bouleverse notre perception de l'évolution des jeunes systèmes stellaires. Pourtant, l'accrétion de ce gaz sur les planètes est encore un phénomène très peu étudié alors que les premières estimations suggèrent une accrétion extrêmement efficace.

Les travaux menés au cours de cette thèse ont eu pour objectif de mieux décrire cette accrétion, que ce soit dans le système solaire ou dans les système extrasolaires. Pour cela deux modèles numériques, un pour le disque de gaz (Diffenix) et un pour les atmosphères ont étés développés.

En particulier, l'étude au sein de système solaire porte sur l'existence d'un disque de CO gazeux secondaire ayant entraîné l'enrichissement des atmosphères d'Uranus et Neptune en carbone. Les travaux de Kral et al. 2024 proposant une nouvelle explication de l'origine de l'eau sur Terre par l'accrétion du gaz d'un disque de vapeur d'eau secondaire au niveau de la ceinture d'astéroïdes ont été étendus aux systèmes extrasolaires dans le but notamment de préparer de futurs observations.

Séparation réussi du module de transfert de la mission BepiColombo

Raphael PERALTA — 2026-09-07T17:12:44Z

Après près de huit années de voyage dans le Système solaire, BepiColombo entame enfin son arrivée autour de Mercure. Une étape majeure a été franchie le 3 septembre 2026 à 15 h 49, avec la séparation réussie du Mercury Transfer Module (MTM) des sondes MPO et Mio. À bord de ces deux orbiteurs, deux instruments conçus au LIRA s'apprêtent à explorer la surface et l'environnement magnétique de la planète la plus proche du Soleil.

BepiColombo, à la conquête des mystères de Mercure

Figure 1 - Image prise par une webcam embarquée sur BepiColombo de la sonde lors d'un survol de la planète.

Crédits : ESA

BepiColombo est une mission spatiale conjointe de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), lancée le 19 octobre 2018 depuis le Centre spatial guyanais de Kourou. Son objectif : atteindre Mercure, la plus petite planète du Système solaire et la plus proche du Soleil, pour en percer les mystères après plusieurs décennies d'exploration limitée.

En raison de sa proximité avec le Soleil qui rend toute mission particulièrement complexe à concevoir, Mercure demeure l'une des planètes telluriques les moins étudiées. Seules deux sondes l'ont approchée avant BepiColombo : Mariner 10, qui a réalisé de simples survols en 1974 et 1975, et MESSENGER, qui s'est mise en orbite entre 2011 et 2015 avec toutefois une instrumentation limitée. Or, étudier Mercure permet de mieux comprendre la formation des planètes dites « internes », proches de leur étoile, une catégorie à laquelle appartient également la Terre.

La mission BepiColombo a pour objectif de cartographier à haute résolution toute la surface de la planète, à vérifier la présence de glace d'eau dans les cratères polaires, et à comprendre l'origine de son champ magnétique, une particularité qu'elle partage avec la Terre parmi les planètes telluriques.

Pour atteindre ces objectifs, BepiColombo est composée de deux orbiteurs : la sonde japonaise Mio (Mercury Magnetospheric Orbiter) de la JAXA, équipée de 5 instruments, et MPO (Mercury Planetary Orbiter) de l'ESA, équipée de 11 instruments. L'ensemble est transporté jusqu'à Mercure par le Mercury Transfer Module (MTM), grâce à sa propulsion ionique, utilisée pour la première fois pour un voyage interplanétaire européen, couplée à l'assistance gravitationnelle des planètes lors de nombreux survols, dont Mercure.

Deux instruments du LIRA à la découverte de Mercure

Figure 2 - Vue d'artiste de la séparation du Mercury Transfer Module (MTM) de la mission BepiColombo

Après près de huit années de voyage, 10,2 milliards de km et neuf survols planétaires, dont six de Mercure, le MTM, en avant plan, s'est séparé des deux orbiteurs scientifiques, MPO (ESA) et Mio (JAXA), en arrière plan.

Crédits : ESA

Le LIRA joue un rôle scientifique et technique majeur dans la mission BepiColombo, à travers la conception et la fabrication de deux des instruments sur les seize présents.

Le LIRA a développé VIHI (Visual and Infrared Hyper-spectral Imager), l'une des trois voies de l'instrument SIMBIO-SYS embarqué sur la sonde MPO. Ce spectro-imageur réalisera une cartographie minéralogique complète de la surface de Mercure entre 400 et 2000 nm, avec une résolution spatiale pouvant atteindre 100 m sur certaines zones ciblées. En croisant composition minéralogique et morphologie de surface, ces données permettront de mieux comprendre les processus de différenciation, de chauffage et de vieillissement de surface qui ont façonné la planète tout au long de son histoire.

Le laboratoire a également conçu SORBET, un récepteur radio haute fréquence intégré à l'expérience PWI (Plasma Waves Investigation), embarquée sur le satellite Mio. Opérant entre 2,5 kHz et 10 MHz, cet instrument étudiera pour la première fois en radiofréquences la magnétosphère de Mercure et son interaction avec le vent solaire, en combinant mesures à distance et mesures in situ, une approche qui permettra de caractériser à la fois la structure globale du champ magnétique de la planète et les phénomènes locaux qui s'y produisent.

Dernière étape avant l'arrivée de BepiColombo

Figure 3 - Photographie de l'écran d'affichage lors du colloque Mercury 2026 du direct de l'ESA du signal envoyé par le MTM confirmant sa bonne séparation avec les deux orbiteurs, le 3 septembre 2026 à 15h49.

Crédits : Alain Doressoundiram

Après près de huit années de voyage, une étape majeure de la mission BepiColombo vient d'être franchie : le 3 septembre 2026 à 15 h 49 (cf. Figure 3), le MTM s'est séparé avec succès des deux orbiteurs scientifiques MPO et Mio. Cette opération marque le début de la phase d'arrivée de la mission autour de Mercure, l'une des séquences les plus complexes jamais réalisées par l'Agence spatiale européenne.

MPO et Mio poursuivent désormais leur voyage ensemble, avant d'entamer, en novembre 2026, une série de manœuvres destinées à les placer en orbite autour de Mercure. Cette mise en orbite constitue l'une des phases les plus délicates de la mission : il faudra suffisamment ralentir la sonde pour qu'elle soit capturée par la gravité de Mercure, sans pour autant risquer une collision avec la planète, le tout dans un environnement où l'attraction du Soleil reste extrêmement forte.

Une fois cette étape franchie, MPO et Mio resteront encore assemblés pendant quelques semaines, le temps de stabiliser leur orbite commune. Ils se sépareront à leur tour en décembre 2026 : chacun rejoindra alors son orbite scientifique dédiée, différente en altitude et en inclinaison et adaptée aux mesures qu'il doit réaliser. Cette séparation finale marquera le véritable début de la phase scientifique de la mission, prévue pour une durée nominale d'environ un an.