L'INSTITUT PÉRIMÈTRE ACCUEILLE LE COSMOLOGISTE NEAL DALAL AU SEIN DE SON CORPS PROFESSORAL


Nouveau professeur à l'Institut Périmètre, Neal Dalal veut profiter au maximum du flot de données cosmologiques afin de comprendre la physique à toutes les échelles.

Qu’il s’agisse de mesurer la masse du neutrino, de déterminer la répartition de la matière sombre ou d’établir des ponts entre chercheurs spécialisés, le cosmologiste et nouveau professeur à l’Institut Périmètre Neal Dalal n’a pas seulement les yeux rivés au ciel.

M. Dalal fait partie du Centre de recherches sur l’univers, groupe de recherche interdisciplinaire récemment mis sur pied pour s’attaquer aux questions les plus difficiles de la cosmologie.

Il se joindra au comité de direction du Centre, qui comprend les chercheurs Asimina Arvanitaki, Avery Broderick, Luis Lehner et Kendrick Smith de l’Institut Périmètre. Dirigé par Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, le Centre de recherches sur l’univers a comme parrains scientifiques Stephen Hawking et le lauréat du prix Nobel 2015 Art McDonald.

« Neal Dalal a un talent particulier pour trouver de nouvelles manières d’augmenter les connaissances en physique à partir d’observations astronomiques, a déclaré M. Turok. Ses observations à venir de galaxies à l’aide de l’effet lenticulaire gravitationnel devraient nous révéler si la matière sombre contenue dans les halos galactiques est granuleuse (comme cela découle des théories les plus simples) ou lisse : très intéressant! Nous sommes ravis de l’arrivée de Neal Dalal et nous attendons avec impatience un grand nombre d’idées et de résultats passionnants. » [traduction]

M. Dalal espère renforcer les liens de l’Institut Périmètre avec plusieurs expériences majeures en cours, dont les observations à grande échelle de galaxies qui serviront à étudier l’énergie sombre et à cartographier la géométrie de l’espace. « La grande majorité des progrès réalisés en astrophysique et en cosmologie a découlé de nouveaux résultats d’observations » [traduction], a-t-il déclaré.

Après avoir obtenu son doctorat à l’Université de la Californie à San Diego, Neal Dalal a été postdoctorant à l’Institut d’études avancées de Princeton et à l’Institut canadien d’astrophysique théorique de l’Université de Toronto, avant de devenir en 2011 professeur à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign.

Ses recherches mettent l’accent sur l’utilisation de nouvelles observations cosmologiques pour étudier la physique fondamentale à de nombreuses échelles, y compris celle de l’infiniment petit. L’an dernier, M. Dalal et ses collaborateurs ont montré que des structures appelées vides cosmiques — vastes régions de l’espace où les galaxies ont tendance à ne pas former d’amas — sont affectées par des flux de neutrinos (particules subatomiques minuscules, neutres et interagissant faiblement) dans l’espace. En imposant des contraintes sur les propriétés des vides cosmiques (p. ex. en comprenant comment ils se regroupent), on peut mesurer certaines propriétés des neutrinos telles que leur masse.

Dans ses nouvelles fonctions au Centre de recherches sur l’univers, Neal Dalal ne va pas s’attaquer uniquement à des questions cosmologiques; il espère aussi relever le défi très humain de combler le fossé qui peut exister entre spécialistes en matière de communication.

« La communication peut être difficile, parce que les gens utilisent des termes différents pour parler des mêmes choses. Souvent, on réalise des progrès du simple fait de pouvoir faire la traduction d’un domaine à un autre, et vice versa, a-t-il expliqué. Dans le passé, j’ai collaboré assez étroitement avec des théoriciens de même qu’avec des expérimentateurs. J’espère pouvoir faire un peu la même chose ici. » [traduction]

Il a ajouté qu’ultimement on pourra apprendre beaucoup de choses au cours des prochaines années, en particulier avec l’avènement de la physique des ondes gravitationnelles, qui ajoutera encore davantage de données. À titre d’exemple, les ondes gravitationnelles fournissent des mesures très précises de la distance à laquelle se produisent les événements qui les créent. On peut comparer les distances ainsi mesurées et la luminosité des sources, et un écart peut être le signe qu’il y a entre les sources et nous une sorte de masse qui déforme l’espace. C’est ce que l’on appelle l’effet lenticulaire gravitationnel.

Les observations sur la forme et la luminosité des galaxies (dont les distorsions sont mesurées par le cisaillement gravitationnel) sont déjà monnaie courante, mais l’ajout des ondes gravitationnelles pourrait contribuer à raffiner encore davantage la technique. Comme les sources d’ondes gravitationnelles ont tendance à être beaucoup plus petites que des galaxies, ces ondes pourraient même constituer un moyen d’obtenir de meilleures mesures de la répartition inégale de la matière sombre à de petites échelles.

Cette notion n’est que l’une des nombreuses idées auxquelles Neal Dalal réfléchit afin de tirer le meilleur parti possible des nouvelles mesures effectuées. Selon lui, le milieu de recherche de l’Institut Périmètre en fait un endroit idéal pour faire du remue-méninge.

« Habituellement, il est presque impossible de trouver des plages de temps réservées à la réflexion. Ici, aucune distraction ne m’empêche de me plonger dans mes pensées autant que je le souhaite.

« Et de plus, à l’Institut Périmètre, toutes les portes sont ouvertes. Tous sont heureux que quelqu’un vienne leur soumettre une idée. » [traduction]

 
– Stephanie Keating
 

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L'Institut Périmètre est le plus grand centre de recherche en physique théorique au monde. Fondé en 1999, cet institut indépendant vise à favoriser les percées dans la compréhension fondamentale de notre univers, des plus infimes particules au cosmos tout entier. Les recherches effectuées à l’Institut Périmètre reposent sur l'idée que la science fondamentale fait progresser le savoir humain et catalyse l'innovation, et que la physique théorique d'aujourd'hui est la technologie de demain. Situé dans la région de Waterloo, cet établissement sans but lucratif met de l'avant un partenariat public-privé unique en son genre avec entre autres les gouvernements de l'Ontario et du Canada. Il facilite la recherche de pointe, forme la prochaine génération de pionniers de la science et communique le pouvoir de la physique grâce à des programmes primés d'éducation et de vulgarisation.

 

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« Neal Dalal a un talent particulier pour trouver de nouvelles manières d’augmenter les connaissances en physique à partir d’observations astronomiques. » [traduction]

 

– Neil Turok, directeur de l'Institut Périmètre