Thierry Stolarczyk

Chasseur de particules cosmiques

Biographie

Je suis chercheur à l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers (CEA Irfu, Centre d’études de Saclay). Ma carrière débute dans l’expérience Gallex de détection des neutrinos solaires, installée à 1500 m sous les Apennins, au laboratoire national du Gran Sasso (Italie). J'obtiens mon doctorat en 1990 sur l’étude des effets de la radioactivité naturelle et du rayonnement cosmique dans l’expérience. Jusqu’en 1996, je participe à la mesure du flux des neutrinos solaires. Ces travaux contribuent à montrer que le neutrino qui voyage vers la Terre est en fait une superposition changeante avec le temps de trois types différents de neutrinos. Ce phénomène permet de réconcilier les modèles astrophysiques et les mesures.

Le transformisme des neutrinos n’est possible que s’ils possèdent une masse non nulle, ce qui en faisait d’excellents candidats pour expliquer la matière noire, les neutrinos reliques du big-bang étant les particules les plus nombreuses de l’Univers. À partir de 1993, je rejoins l’expérience NOMAD, au CERN, dont le but est d’observer l’apparition de neutrino d’un type dans un faisceau qui en est initialement dépourvu et ainsi obtenir des indications supplémentaires sur leur masse.

Le rayonnement cosmique est produit dans les phénomènes cataclysmiques de l’Univers, desquels, sans interaction aucune, s’échappent des neutrinos. Ils en deviennent ainsi des messagers précieux. En 1998, je rejoins l’expérience Antares, un télescope sous-marin à neutrino, en pleine phase de recherche et développement. En 2005, alors que la construction du télescope démarre à 2500 m sous la mer, j'en deviens responsable scientifique au CEA. En parallèle, de 2006 à 2012 je codirige les études de R&D instrumentales et de physique du consortium international KM3NeT, un instrument successeur d’Antares.

Fin 2012 je deviens responsable scientifique au service d’astrophysique du groupe CTA, une nouvelle génération d’observatoire à rayons gamma qui devrait permettre de mieux comprendre l’origine du rayonnement cosmique en observant l’Univers à très haute énergie. Je coordonne en particulier les études d’infrastructure sur les 13 sites candidats à accueillir les dizaines de télescopes de l’observatoire.

En parallèle de mes activités de recherche, je suis souvent impliqué dans des actions aux frontières entre science et société. Ainsi, entre 1992 et 2002, je siège au bureau exécutif de la Société Française de Physique et j'anime en particulier une réflexion sur l’insertion professionnelle des jeunes physiciens. Épris depuis toujours de la diffusion de la Science, je participe à de nombreuses actions de popularisation. J'ai publié récemment deux ouvrages à destination du grand public Le neutrino, particule ordinaire? et D’où vient le rayonnement cosmique ? (Les petites pommes du savoir, éditions Le pommier).