Réalisations et ressources

 Programmes informatiques

Pour mener à bien mes travaux scientifiques, j'ai été conduit à programmer divers codes numériques, dont voici les principaux (i.e. ceux utilisés également par d'autres groupes, en France ou à l'étranger). Envoi des fichiers sources (Fortran, C, C++) sur simple requête par email.

Le code PAPI (``Particle Acceleration, Propagation and Interaction'') calcule la production de noyaux secondaires et de raies gamma-nucléaires induite par des particules énergétiques, en tenant compte des pertes d'énergie intervenant au cours de la propagation des particules. L'utilisateur peut choisir à loisir le spectre source, la composition source, la composition et la densité du milieu de propagation et de la cible. PAPI existe en différentes versions modulables : régime stationnaire/non-stationnaire (variation du taux d'injection, de la composition, de la densité, etc.), cible épaisse/cible mince (i.e. avec échappement, dépendant de l'énergie), noyaux secondaires/noyaux tertiaires...

Le code SNR permet d'adapter PAPI pour une utilisation conforme à l'évolution d'un reste de supernova, dans des milieux de densité variable.

Le code LiBeB permet de calculer l'évolution chimique des éléments légers, sous diverses hypothèses, et de calculer la distribution des rapports d'abondance en fonction de la métallicité (le choix du spectre et de la composition des sources est libre).

Le code GZK permet de calculer le spectre propagé des protons ultra-énergétiques en tenant compte des pertes d'énergie par interaction avec le rayonnement micro-onde cosmologique (effet GZK), par production de pions et de paires e+e-. Il tient compte de l'évolution du CMB avec le redshift et inclue également les pertes d'énergie par expansion de l'univers. Son fonctionnement en mode Monte-Carlo permet le calcul de la ``recovery'' du spectre au-dessus de la coupure, et des barres d'erreurs dites ``théoriques'' (l'utilisateur peut choisir librement le spectre source, la composition source et la distribution spatiale des sources dans l'univers).

Le code UHENuclei (écrit en collaboration avec Denis Allard - principal programmeur) permet le calcul de la propagation des noyaux ultra-énergétiques, en incluant pour la première fois un transport à deux dimensions dans la carte des noyaux (Z et A), grâce à des sections efficaces nouvellement calculées à l'IPN (l'utilisateur peut choisir librement le spectre source, la composition source et la distribution spatiale des sources dans l'univers).

Le code Magneto (écrit en collaboration avec Denis Allard) permet de calculer le transport des particules chargées dans un champ magnétique chaotique (créé librement via une description dans l'espace de Fourier), et de mesurer numériquement les coefficients de diffusion et la diffusion angulaire. Combiné avec UHENuclei, il permet de prédire le spectre des sources ponctuelles de rayons cosmiques ultra-énergétiques, en fonction de leur distance et des conditions magnétiques extragalactiques.

Le code LTPBuilder (écrit en collaboration avec Denis Allard - principal programmeur) est utilisé au sein de la Collaboration Auger pour calculer les probabilité que les cuves du détecteur ont de passer différents niveaux de trigger en fonction de leur distance à l'axe des gerbes atmosphériques (fonctions LTP). C'est l'ingrédient essentiel du calcul d'acceptance.

Le code Accept est le code (maintenant officiel au sein de la Collaboration Auger) permettant de calculer l'efficacité de détection des gerbes en fonction de leur énergie et de leur direction d'arrivée, et de déduire l'acceptance du détecteur et la carte de couverture du ciel, jour après jour.

Le code HexaCount (implémenté dans le package d'analyse officiel d'Auger) permet d'obtenir une information synthétique sur l'état du réseau de surface de l'Observatoire Pierre Auger, et de suivre seconde après seconde son aptitude à détecter les rayons cosmiques.

 Sites web et Second Life

• « La Maison de l’Astroparticule » (Site Second Life de l’APC)
Conscient de l’intérêt majeur de la plateforme Second Life (SL) pour créer des mondes virtuels persistants à usage scientifique et à des fins d’outreach et de communication, j’ai créé et développé le site du laboratoire APC (le tout premier en France ! ;-) ), mis en œuvre par i-marginal au sein du projet EU-Campus en développement.
Pour visiter la Maison de l’Astroparticule et découvrir le satellite Planck directement sur Second Life: cliquez ici ! (Si vous n’avez pas installé Second Life sur votre ordinateur : c’est ici !)
Voir à ce sujet le billet d’inauguration sur le site d’i-marginal, l’article sur mon blog ET d’Orion, le communiqué de presse du CNRS, le compte rendu (en anglais) de l’événement SL organisé pour lancement de Planck. [Voir aussi les pages « vulgarisation » de ce site...]
À ce sujet, voir également mon intervention radio dans l’émission « L’atelier numérique » (BFM,  7 juin 2009): 8- Passion selon saint Net : « Second Life est-il toujours vivant ? » : lien web ici ou là + fichier audio.

• Site web du groupe RCUE du GDR PCHE
Au sein du GDR PCHE (Phénomènes cosmiques de haute énergie), j'ai créé et animé de 2002 à 2006 le groupe RCUE sur les Rayons Cosmiques Ultra-Énergétiques, pour favoriser les échanges pluridisciplinaires et l'exploration de nouvelles voies de recherche. Le site que j’ai réalisé à cette occasion semble avoir disparu au moment de la refonte du site de l’IPN après mon départ, et n’est plus en ligne :-( Je tâcherai de rendre à nouveau accessible les présentations les plus intéressantes issues de ce site, lorsque j’en trouverai le temps ;-)

• Site web du groupe Auger de l’IPN d’Orsay
De mon entrée au CNRS (oct. 2000) à mon départ de l’IPN Orsay (sept. 2006), j’ai développé et maintenu le site web du groupe Auger. La version actuelle reprend mes contributions, augmentées du travail effectué depuis lors (attention: accessible seulement avec les codes Auger du moment ;-) )

• Site web de l’école de Goutelas 2003

J’ai organisé l’édition 2003 de l’école de recherche du CNRS, destinée aux chercheurs, thésards et post-docs, se tenant chaque année au château de Goutelas. Le titre de cette école est « PARC 2003 : Physique et Astrophysique du Rayonnement Cosmique ». Le site général des écoles se trouve ici: http://www2.iap.fr/sf2a/goutelas.html

Le site de l’édition 2003 que j’avais réalisé semble hélas ! avoir été supprimé lors de la refonte du site de l’IPN après mon départ de ce labo (http://ipnweb.in2p3.fr/~auger/GDR/PARC/index.html). C’est bien dommage, car il contenait, outre des informations pratiques aujourd’hui sans importance, l’ensemble des interventions, powerpoint et pdf, ainsi que les cours rédigés en français pour le livre édité spécialement. Si je trouve le temps, j’en mettrai à nouveau en ligne ces ressources très riches et particulièrement rares en français. :-(

En attendant, j’ai mis les fichiers pdf des Actes de l’école, chapitre par chapitre, en page 2...

• Site web de la Cité des Sciences : ``CitéLab''
J'ai rédigé les textes de vulgarisation associés aux applets java simulant diverses expériences de physique, pour le site CitéLab [lien vers le site]

1. Applet 1 : Archimède (2003)
   

2. Applet 2 : Générateur électrique (2003)
   

3. Applet 3 : Loi du levier (2003)
   

4. Applet 4 : Moteur électrique (2003)
   

5. Applet 5 : Pendules couplés (2003)
   

6. Applet 6 : Poulie (2003)
   

7. Applet 7 : Molécules (2003)
   

• Site web du CNRS : ``Art et Sciences''
J'ai rédigé les textes de vulgarisation associés aux chapitres suivants : [lien vers le site]

1. Chapitre 1 : La radiographie. Voir l'invisible (2003)
   

2. Chapitre 2 : L'accélérateur AGLAE. Le langage de la lumière (2003)
   

• Site web de l'INRIA : ``Interstices''
J'ai composé et rédigé les dossiers suivants : [lien vers le site]

1. Dossier 1 : Qu'est-ce qu'un algorithme ? (2003)
   

2. Dossier 2 : Manipulation informatique des objets géométriques (2003)
   

3. Dossier 3 : La programmation par contraintes (2003)
   

4. Dossier 4 : Les facettes du maillage (2003)
   

 Ouvrages scientifiques

Thèse d’HDR (Habilitation à diriger des recherches), soutenue en décembre 2005.
Titre: « Rayons cosmiques et rayonnement du cosmos ». Texte intégral au format pdf.

Cours de l’École de Goutelas 2003 sur la Physique et Astrophysique du Rayonnement Cosmique): voir la page correspondante.

The Astrophysics of Galactic Cosmic Rays:
Proceedings from two ISSI workshops, 18-22 Oct. 1999 and 15-19 May 2000, Bern, Switzerland

Series: Space Sciences Series of ISSI , Vol. 13

Diehl, R.; Parizot, E.; Kallenbach, R.; von Steiger, R. (Eds.)

Reprinted from Space Science Reviews journal, Vol. 99/1-4

--- Book available here: Springer link
Summary: download pdf file (4 pages)

Thèse de doctorat, effectuée au Service d’Astrophysique du CEA/Saclay, sous la direction de Michel Cassé.
Titre : « Modèle théorique de l'émission gamma d'Orion : accélération, propagation et interaction de particules énergétiques dans le milieu interstellaire », soutenue en décembre 1997.
Texte intégral au format pdf. (NB: quelques erreurs ponctuelles ont été corrigées par la suite. Pour une version à jour, merci de faire preuve de patience... ;-) )

 Autres...

Voir aussi les pages « Vulgarisation » de ce site...