Earth Planets Universe

Master Sciences de la Terre et des Planètes, Environnement (STPE)

Les formations proposées dans notre master STPE s’adressent à des étudiants possédant un excellent bagage scientifique en physique, chimie, mathématiques, informatique et géologie. Ce cursus a pour ambition de donner aux étudiants une formation solide et moderne en géosciences, dans laquelle les méthodes d’analyse quantitatives et observationnelles sont intimement liées. Une place importante est accordée aux stages de terrain, en laboratoire et/ou en entreprise. Trois parcours internationaux de notre master STPE sont éligibles aux bourses SMARTS-UP : Fundamentals of Remote Sensing (FRS) ; International master in solid Earth Sciences (IMSES) ; Chemistry and Analytical and Environmental Geochemistry (CGAE).

Site web : https://www.ipgp.fr/fr/master/parcours

Master Physique et Sciences de l’Univers

Les masters en physique et sciences de l’Univers sont les suivants :

– programme de master de première année du département de physique de l’Université de Paris, avec deux branches : Physique fondamentale, et Physique appliquée.

• Master international Paris Physics Master, en partenariat avec Sorbonne Université
• Master de deux ans du Centre International de Physique Fondamentale, en partenariat avec Université de Paris, Sorbonne Université, l’Université Paris-Saclay et l’Institut Polytechnique de Paris (M2).
• Master SPACE, en partenariat avec Université de Paris et l’Université des Sciences et Technologies de Hanoi
• Master NPAC (Noyaux, Particules, Astroparticules, Cosmologie), en partenariat avec Sorbonne Université, Université de Paris, l’Université Paris-Saclay
• Master AAIS (Astronomie, astrophysique et ingénierie spatiale), en partenariat avec Université de Paris, Sorbonne Université, l’Université Paris-Saclay et l’Observatoire de Paris.

Les premières années de ces masters offrent des programmes généraux qui comprennent la physique statistique, la physique des hautes énergies, la physique atomique, la physique de la matière condensée, l’astrophysique. Quatre masters sont enseignés en anglais : le Centre International de Physique Fondamentale, le Master de Physique de Paris, NPAC et SPACE.

En deuxième année de Master, les étudiants se spécialisent dans différents domaines en astroparticule, astrophysique, cosmologie, physique des particules et physique théorique.

Les spécialités du master NPAC (Noyaux, Particules, Astroparticules, Cosmologie) sont la physique des particules, la physique nucléaire, les astro-particules et la cosmologie. NPAC est un master de référence en France pour ces domaines de recherche, et a des liens forts avec les meilleurs laboratoires de la région Ile de France. Les étudiants de NPAC choisissent des stages et postulent souvent pour des études de doctorat en physique expérimentale, dans le développement d’instruments, ainsi que dans la théorie et la phénoménologie. NPAC fournit une formation solide en théorie, avec des cours tels que la théorie quantique des champs et la relativité générale, et en physique expérimentale et instrumentation, avec des cours sur la physique des détecteurs et la pratique de laboratoire.

Le Master SPACE en partenariat avec l’Université des Sciences et Technologies de Hanoi a été créée en 2009 par un accord international entre la France et le Vietnam. L’objectif est de former des scientifiques et des ingénieurs au Vietnam pour soutenir le développement des activités spatiales vietnamiennes.

Le Master AAIS inclut trois thématiques : Astrophysique, Dynamiques des systèmes gravitationnels et Outils et systèmes de l’astronomie et de l’espace. C’est une formation pluridisciplinaire, par la recherche, pour la recherche et pour les métiers d’ingénieurs des sciences de l’Univers.

L’École Doctorale 560 STEP’UP (Sciences de la Terre et de l’Environnement et Physique de l’Univers de Paris ; https://ed560.ed.univ-paris-diderot.fr/) couvre un vaste périmètre scientifique qui va des disciplines des Géosciences, de l’Environnement et de la Planétologie à la Physique des deux infinis. Chaque année, plus de 55 docteurs soutiennent leur thèse au sein de l’École doctorale STEP’UP. Ils sont rattachés à l’un des six laboratoires d’accueil. Nos encadrants et participants à l’encadrement sont plus de 300 chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs.

Plus de 120 sujets de thèse sont proposés chaque année et il est possible de candidater à l’école doctorale entre décembre et juin.

La poursuite de carrière se fait dans les métiers de la Recherche et de l’Enseignement dans les universités françaises ou étrangères, et dans les organismes de recherche, dans les entreprises de Géophysique ou d’Environnement, dans l’évaluation des risques et l’assurance, les entreprises liées à l’Espace, dans les entreprises d’analyses statistiques de marchés ou utilisant des traitements de grandes bases de données ou traitement d’images, ou encore dans les secteurs informatiques et bancaires.

Les sciences de la Terre, des planètes et de l’environnement prennent une ampleur considérable dans la société moderne. Plus que jamais l’Homme a besoin de comprendre l’évolution de la Terre au cours des temps géologiques et de prévoir son futur à différentes échelles de temps. Nous devons relever des défis scientifiques formidables dans des domaines aussi variés que la compréhension des risques telluriques, la prospection et la gestion des ressources naturelles, l’impact des activités anthropiques sur les cycles biogéochimiques, l’étude de l’origine de la vie, le fonctionnement de la machine terrestre et le couplage entre ses différentes enveloppes (atmosphère, hydrosphère, biosphère, croûte, manteau, noyau), l’étude des premiers temps du système solaire ou encore l’exploration des planètes du système solaire.

Tous ces domaines de recherche sont étudiés à l’institut de physique du globe de Paris (IPGP). La chimie, physique, géologie et les mathématiques sont utilisées pour analyser et comprendre comment fonctionne et évolue notre planète et le système solaire à toutes les échelles de temps et d’espace. L’IPGP rassemble environ 150 chercheurs de très haut niveau recrutés dans le monde entier, 170 ingénieurs, techniciens, administratifs et plus d’une centaine de doctorants de tous pays qui partagent la même passion pour les sciences de la Terre et des planètes, et qui sont répartis dans 17 équipes de recherche. Une attention toute particulière est portée aux observations de longue durée qui sont essentielles pour l’étude des systèmes naturels. L’IPGP a la charge de services d’observation labellisés en volcanologie, sismologie, magnétisme, gravimétrie et érosion à travers ses observatoires permanents sur les îles de Guadeloupe, la Martinique, la Réunion et à Chambon-la-Forêt (France métropolitaine) et ses réseaux d’observation qui couvrent toute la planète.

L’IPGP est fortement impliqué dans l’étude des planètes du système solaire, avec notamment un rôle clé dans l’observation de Mars à partir du sismomètre SEIS installé récemment lors de la mission Mars InSight. L’IPGP héberge des moyens de calcul et de traitement de données massives puissants, une plateforme analytique unique en France, et des installations expérimentales de dernière génération, tous ces moyens bénéficiant d’un soutien technique de premier plan. Sa structure souple facilite l’émergence de projets de recherche dans les domaines les plus prometteurs.

La recherche en Science de l’Univers au laboratoire Astroparticule et Cosmologie (APC) couvre les thématiques principales suivantes :

• la cosmologie, dont le but est de comprendre l’histoire et la structure de l’Univers. La compréhension de l’univers primordial, l’étude du fond cosmologique micro-onde, l’identification de l’énergie noire avec l’aide de relevés de galaxies dans l’optique et l’infrarouge sont à la base de ces recherches. Les chercheurs de ce groupe sont fortement impliqués dans la mission spatiale LiteBird, l’expérience Qubic en Argentine, le Simons Observatory, et dans les observations à grand champ permettant de mieux appréhender l’énergie noire, comme le relevé Rubin/LSST et la mission spatiale Euclid. Le groupe Cosmologie a aussi une activité importante dans le domaine de l’instrumentation aux températures cryogéniques
• la gravitation, dont le but est la détection des ondes gravitationelles. Avec les premières détections de LIGO et Virgo, l’astronomie gravitationnelle est devenue une réalité. Ce nouveau domaine de l’astronomie va se développer dans la prochaine décennie avec les détecteurs au sol de seconde génération, en particulier Advanced Virgo (et ses améliorations futures) et de troisième génération, avec le projet européen Einstein Telescope, et dans l’espace, avec la mission LISA pilotée par l’ESA. Les membres du groupe Gravitation jouent un rôle important dans le développement de chacun de ces instruments, aussi bien au niveau instrumental que dans l’exploitation des données scientifiques
• l’astrophysique de haute énergie, qui étudie les phénomènes violents dans l’Univers conduisant à l’émission de rayonnement de haute énergie. Le laboratoire est fortement impliqué dans l’observation des rayons X (SVOM, ATHENA) et gamma (INTEGRAL, HESS et CTA), des rayons cosmiques d’ultra-haute énergie (JEM-EUSO) et des neutrinos (ANTARES, KM3NeT)
• la physique des particules, et en particulier la physique des neutrinos et du boson de Higgs. Le laboratoire est fortement impliqué dans la caractérisation complète du phénomène d’oscillations des neutrinos (DoubleCHOOZ, DUNE, KM3NeT/ORCA). Des chercheurs du groupe sont également impliqués dans la recherche directe de matière noire avec l’expérience DarkSide, ainsi que dans l’étude du boson du Higgs avec l’expérience Atlas du LHC au CERN
• la théorie, qui porte sur l’ensemble des aspects théoriques de la cosmologie et des astroparticules, depuis les fondements de la relativité générale et des théories d’unification, telles que la théorie des cordes et des branes, jusqu’à la compréhension des phénomènes d’accélération cosmique, la phénoménologie des particules cosmiques de haute énergie et la physique des neutrinos. Les simulations numériques sont un outil complémentaire d’analyse des phénomènes complexes, que ce soit l’accrétion-éjection autour des objets compacts que la formation des grandes structures cosmologiques.

APC et IPGP sont aussi les laboratoires fondateurs du Data Intelligence Institute of Paris (Diip) et du Pôle Spatiale de l’Université de Paris, et ont des rôles importants dans l’application de techniques d’apprentissage profond à la réduction et analyse des données au sol et dans l’espace, et la conception, construction et validation d’instruments pour le spatiale, en collaboration avec l’agence spatiale française, le CNES. Nos chercheurs sont ont des rôles moteurs dans plusieurs missions spatiales pour l’exploration de la planète Mars (Insight), la découverte de particules à haute énergie (SVOM, Athena, JEM-EUSO), l’étude du fond de radiation cosmique (Planck, LiteBird) et la structure à grande échelle de l’Univers (Euclid).

Le laboratoire AIM est l’un des grands laboratoires spatiaux en France, en Europe et à l’international. En collaboration directe avec le CNES, responsable des activités spatiales des laboratoires français, l’AIM est fortement impliqué dans les missions spatiales du programme scientifique Cosmic Vision de l’ESA et dans les missions bilatérales soutenues par le CNES. Le développement de l’astrophysique au CEA a commencé en partenariat avec le CNES depuis sa création au début des années 1960. L’astrophysique est depuis une science en plein essor avec un fort potentiel de découvertes. Des instruments toujours plus nombreux et plus puissants, qu’ils soient au sol ou embarqués sur des satellites, permettent de sonder l’univers avec une résolution angulaire et une sensibilité accrues sur toute la gamme du spectre électromagnétique.

Pendant ce temps, la modélisation, en particulier à l’aide de simulations informatiques, revêt une importance croissante en astrophysique ; les problèmes d’astrophysique sont pour la plupart des problèmes complexes qui impliquent d’autres disciplines de la physique. Le laboratoire est divisé en 11 groupes, 5 sont liés au développement de l’instrument, et 6 liés à l’interprétation. Les groupes d’instrumentation sont : LEDES (Etude et développement de systèmes électroniques spatiaux), LISIS (Interface sciences et instruments spatiaux), LQIS (Qualité et intégration spatiale), LSAS (Systèmes et architectures spatiaux), LSIS (Laboratoire d’imagerie spectrale pour les sciences spatiales ), Les groupes d’interprétation sont : LCEG (Cosmologie et Evolution des Galaxies), LCS (Cosmologie et Statistiques), LDE3 (Dynamique des Etoiles, (Exo)-planètes et leur Environnement), LEPCHE (Phénomènes Cosmiques à Haute Energie), LFEMI (Formation des Etoiles et milieu interstellaire) et LMPA (modélisation astrophysique du plasma).

Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP)

Laboratoire AIM – Astrophysique, Instrumentation et Modélisation

Laboratoire APC – AstroParticule et Cosmologie

La responsable de l’EUR EPU est Simona Mei, au laboratoire Astroparticule et Cosmologie. Elle est accompagnée par un bureau composé de :

• Vincent Busigny
• Marc Benedetti
• Marc Chaussidon
• Matthias Gonzalez
• Antoine Kouchner
• Aurélia Olivier-Kaiser

Pour la partie « Sciences de l’Univers »
Simona Mei
Pour les bourses SMARTS-UP et les masters : veuillez vous adresser aux responsables des masters de Sciences de l’Univers, qui sont indiqués sur les pages web des masters données ci-dessus.

Pour la partie « Géosciences »
Vincent Busigny, Responsable du Master STPE
Hélène Carton, resp. parcours IMSES
Sébastien Rodriguez, resp. parcours FRS
Yann Sivry, resp. parcours CGAE
Marc Benedetti, Chargé des relations internationales

Institut de Physique du Globe de Paris
1 rue Jussieu
75238 Paris cedex 05, France
+33-1-8395-7434