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Mark C. Chen

La nomination

  • Boursier
  • Extrême univers et gravité

Institution

  • Université Queen's
département de physique

Pays

  • Canada

À propos

Mark Chen se spécialise en astrophysique des particules. Les cosmologues savent déjà que les propriétés des particules influencent profondément l’évolution de l’Univers : depuis l’ère de l’inflation jusqu’à la nucléosynthèse du Big Bang, et de la formation des galaxies et autres structures jusqu’à aujourd’hui.

Chen travaille entre autres avec l’Observatoire de neutrinos de Sudbury (SNO), un accélérateur de particules géant enfouit deux kilomètres sous terre dans une mine de nickel en activité. En juin 2001, des collaborateurs ont annoncé avoir résolu un mystère vieux de 30 ans concernant des neutrinos solaires apparemment manquants. Il y a trois types de neutrinos qui sont tous des particules élémentaires de matière émises par milliards par les réactions nucléaires qui alimentent le soleil. Depuis les années 1970, plusieurs expériences ont permis la détection de neutrinos bombardant la Terre. Toutefois, les chercheurs n’ont détecté qu’une fraction du nombre de neutrinos auquel on pourrait s’attendre selon des théories détaillées sur la production énergétique du soleil. Les scientifiques du SNO ont découvert que les neutrinos électrons se transforment en d’autres types de neutrinos lors de leur voyage du Soleil à la Terre, il n’y a donc après tout pas de neutrinos «  manquants « . Cette découverte révèle aussi que les neutrinos ont une masse et qu’ils joueront un rôle très important pour améliorer notre compréhension de l’Univers à l’échelle la plus microscopique.

Chen se penche aussi sur l’exploration des rayons cosmiques à hautes énergies. Une des questions intrigantes de l’astrophysique des particules concerne l’origine et la propagation des rayons cosmiques. Aux plus hautes énergies, le fond diffus cosmologique devrait atténuer les rayons cosmiques et il devrait être impossible de les détecter de sources se situant à plus de 150 millions d’années-lumière. Des expériences menées sur Terre ont permis l’observation de plus d’une douzaine de tels événements énergétiques qui semblent défier ce niveau seuil. Est-ce là l’indication d’une percée en physique des particules ou bien d’une source d’énergie à proximité de la Terre qui serait à l’origine d’une accélération cosmique fantastique? Chen explore des moyens novateurs de détecter les rayons cosmiques et les neutrinos par l’utilisation du Giant Metrewave Radio Telescope (Inde) pour la détection de signaux radioélectriques produits par les neutrinos quand ils frappent la Lune.

 

Prix

Prix John C. Polanyi du CRSNG, 2006

Prix d’excellence en recherche du premier ministre de l’Ontario, 2003

Prix commémoratif John S. Stemple de physique, 1993

Publications Pertinentes

Aharmim, B. et coll. « Combined Analysis of all Three Phases of Solar Neutrino Data from the Sudbury Neutrino Observatory. » Phys. Rev. C 88 (août 2013): 025501.

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