1 of 30

AstroParticule et Cosmologie

Gravitation

in2p3.cnrs.fr

Institut national de physique nucléaire

et de physique des particules

Visite des équipes thématiques

Astroparticules & cosmologie

2 of 30

Composition de l’équipe de recherche

  • Responsable scientifique de l’équipe : BABAK Stanislav (Stas)

​

​

  • Budget annuel soutien équipe (hors budget projets) : 10 450 €

​

​

Liste des chercheurs de l’équipe :

​

  • 7+1 permanents [prénom, nom, qualité (émérite, PR, DR, MCF, CR, IR-chercheur), HDR]

​

      • Stanislav Babak, DR2, HDR
      • Matteo Barsuglia, DR1, HDR
      • Eleonora Capocasa, MCF
      • Eric Chassande-Mottin, DR1, HDR
      • Eric Plagnol, Emeritus, HDR
      • E
      • dward Porter, DR2, HDR
      • Hubert Halloin, MCF, HDR
      • Sylvain Chaty, PR, HDR
      • (Antoine Petiteau 20% [CEA])
  • 2.5 post-doctorants [prénom, nom, indiquer projet, origine financement, date de début, date de fin]

​

      • Catherine Nguyen (ATER), 12/2021-08/2022
      • Leïla Haegel, ERC/Ile-de-France, 01/2022-01/2024 -> CNRS position
      • Cecilio García-Quirós, Spanish government, 01/2022-01/2024
      • Alberto Mangiagli, [50% shared with Theory group] CNRS, 02/2021-02/2023 -> ERC/Ile-de-France

​

​

​

3 of 30

Composition de l’équipe de recherche

  • Responsable scientifique de l’équipe : BABAK Stanislav (Stas)

​

​

  • Budget annuel soutien équipe (hors budget projets) : 10 450 €

​

​

Liste des chercheurs de l’équipe :

​

  • 3 doctorants [prénom, nom, indiquer sujet, origine financement, directeur, codirection, cotutelle, date de début, date de fin]

​

      • Mikel Falxa, “Detecting low frequency gravitational waves”, ANR, Stanislav Babak & Antoine Petiteau, 15/10/19-14/02/23
      • Dam Quang Nam: “Simulations and associated data analysis for realistic LISA configuration”, CNRS, Antoine Petiteau & Chiara Caprini, 01/11/19-31/10/22.
      • Léon Vidal, “Experimental validation of LISA interferometric performances”, (50% ED STEP UP, 50% CNES), Fabien Casse & Hubert Halloin, 01/11/19 - 31/01/23 (extension ‘Covid’ de 3 mois)

​

  • 3 doctorants connected to Gravitation group
    • Konstantin Leyde, “Cosmology and Tests of General Relativity with Gravitational Waves”, ED STEP’UP et Fondation CFM, Danièle Steer & Eric Chassande-Mottin, 01/10/20-30/09/23
    • Cyril Cano, “Outils d’analyse pour la polarisation des ondes gravitationnelles”, LabEx PERSYVAL-Lab et ED EEATS (Grenoble) , Nicolas Lebihan (Gipsa-lab) & Eric Chassande-Mottin, 01/10/19-30/09/22
    • Julien Marchioro. “Progenitors of LIGO-Virgo sources”, ED, Sylvain Chaty & Ed Porter, 01/10/2020-30/09/2023

4 of 30

Activités de l’équipe de recherche

  • Coopérations/collaborations principales avec l’extérieur (avec équipes locales, nationales, internationales)

​

    • H2020 NEWS (Japan, USA)
    • H2020 AHEAD
    • H2020 ESCAPE
    • COST action Machine Learning [CA17137]
    • COST action Quantum Gravity Phenomenology [CA18108]
    • COST action GWverse
    • Centre Pierre Binetruy

​

    • LIGO-VIRGO collaboration
    • LISA consortium
    • PTA France/EPTA/IPTA consortium
    • EGO - European Gravitational Observatory
    • Cooperation with KAGRA/NAOJ NEWS and PROBE EU cost projects - R&D on squeezing
    • Project Labex “Exploring the future of Virgo” avec le LUTH and AIM
    • Projet LabEx UnivEarthS / CNES ‘IGOSat’ (nanosatellite étudiant de l’Université Paris Cité)

​

​

  • Visiteurs de longue durée (>3 mois) depuis 3 ans (sabbatiques, cofinancés, ...)
    • Michele Vallisneri (sabbatique au Saclay IPhT, NASA-JPL, 2019)
    • Michael Katz (PhD, Northwestern Uni. Chicago, 2019)
    • Filippo Santoliquido (PhD, Padova Uni, Italy, 2022)
    • Cecilio Garcia-Quiros (post doc Spanish ext. grant, 2022-2024)
    • Jean-Baptiste Bayle (employed by Glasgow University)

​

​

​

�

​

5 of 30

Activités de l’équipe de recherche

​

  • Participations à la communication, à la vulgarisation, à l’enseignement (pour les CNRS)

​

    • Ma thèse en 180 secondes, 2019
    • Podcast « Savant sachant chercher » sur les ondes gravitationnelles, 2019
    • Intervention pour la semaine des ingénieurs à la Cité des Sciences, 2019
    • Université Ouverte : mars 2018, mars 2019, Fev 2020 et 2021
    • Participation to the European project FRONTIERS 2019-Now
    • Organization of workshop for gender equality in science 2019-2021 with the PCCP.
    • Table ronde au Festival des Idées de Paris: Voir l'Univers autrement (2020)
    • Q&A avec le Planétarium de Vaulx-en Velin: De l'infiniment grand à l'infiniment petit (2020) , la lumière pour détecter des frissons de l’Univers (2021)
    • “Traquer les aléas de l’ionosphère”, La Recherche, Juillet 2019

​

​

  • Responsabilités hors projets (laboratoire, université, sites, comités, …)

​

    • GdR Ondes gravitationnelles (GdR exec board, scientific committee and group lead)
    • COST action “CA17137 – A network for GW, geophysics and machine learning”
    • Data intelligence institute of Paris https://u-paris.fr/diip/ (ECM adjunct director)
    • PCCP responsible (MB)
    • ERC review committee (SB)
    • PN GRAM : membre du comité scientifique (HH)
    • GT Astronomie & Astrophysique (CNES) : membre du groupe d’experts thématique (HH)

�

​

6 of 30

Activités de l’équipe de recherche

​

  • Organisations d’écoles, de workshops, conférences, …

​

    • Bayesian Deep Learning for Cosmology and Time Domain Astrophysics #2, jun 2022
    • GW open data workshop, 2018, 2020, 2021 & 2022
    • PCCP Workshop on Bayesian Deep Learning for Cosmology and Gravitational waves, mar 2020
    • Programme IHP GWmess’21, mar 2021
    • ISAPP school (june 2021)�

​

7 of 30

Implication dans les projets: Projet AdVIRGO

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Eric Chassande-Mottin
  • Responsable technique de labo du (master) projet : N/A

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

​

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Matteo Barsuglia 100% (design optique, R&D squeezing, commissioning, détection/télescopes). Responsable scientifique Virgo IN2P3. Coordination Virgo France et Einstein Telescope France.
    • Eleonora Capocasa 50 % (design optique, R&D squeezing, commissioning, détection/télescope)
    • Edward Porter 90% (inference CBC, Einstein Telescope OSB co-chair)
    • Stanislav Babak 50% (test RG, forme d’ondes)
    • Eric Chassande-Mottin 80 % (transitoires, cosmologie, science ouverte)
    • Danièle Steer 70% (cosmologie, cordes cosmiques)
    • Sylvain Chaty 40% (populations et outreach)
    • Benoit Revenu (Subatech) 100 % (cosmologie)
    • Irina Dvorkin (IAP) 30 % (fond stochastique)
    • Nicolas Lebihan (Gipsa-lab) 20 % (methodes d’analyse)

​

  • Post-doctorants [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Catherine Nguyen 50 % (telescope mode maching)
    • Leila Haegel 85 % (parameter estimation, testing GR)
    • Cecilio García-Quirós 50% (GW modelling, parameter estimation)
    • Jean-Grégoire Ducoin (IAP) 40 % (multimessager)

​

​

​

​

​

​

8 of 30

Implication dans les projets: Projet AdVIRGO

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Eric Chassande-Mottin
  • Responsable technique de labo du (master) projet : N/A

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

​

  • Doctorants [prénom, nom, sujet, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Konstantin Leyde 80 % (cosmologie)
    • Cyril Cano 20 % (methodes d’analyse)
    • Julien Marchioro (BBH progenitors)

​

Liste des ingénieurs et techniciens du laboratoire impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, qualité (IR, IE, AI, T), %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Maurice Karakac, IE, 50 % (mecanique, telescope mode matching)
    • Alain Givaudan, IR, 10 % (mecanique, telescope mode matching)
    • Walter Bertoli, IR, 10 % (mecanique, telescope mode matching)
    • Kevin Biernacki, AI, 50 % (mecanique, telescope mode matching)
    • Mathieu Laporte IR 40 % (optique)
    • Pierre Chanial IR 40 % (informatique, low latency & open data)
    • Pierre Prat 20% (électronique Advanced Virgo+)

​

    • Giulia Vannoni 20 % (outreach)
    • Cindy Pires (administration)

​

  • Associated with APC [prénom, nom, %ETPT dans le projet, source de financement, date début, date fin]
    • Stéphane Martinez (Subatech) IR (66 %) (isolateur Faraday/cellule Peltier)

​

​

9 of 30

Activités et faits marquants du Projet AdVIRGO

Contributions to the instrument

  • Commissioning of AdV+
    • Contributions to commissioning of frequency dependent squeezing and instrument locking: Capocasa, Barsuglia
  • Hardware contributions to AdV+
    • AdVirgo phase 1 : Diffused light mitigation (Detection): W. Bertoli, E.Capocasa, C. Buy et al and large band-pass photodiodes (ALS subsystem): P. Prat et al
    • AdVirgo phase 2 Mode matching telescope: redesign, construction and test of end-bench telescopes: Bertoli, Nguyen, Capocasa, Barsuglia et al (with simulation from C Buy)

​

R&D and future upgrades

  • Post-O5 science case and design studies
    • Committee member: Barsuglia, and contributions to squeezing design: Capocasa

​

Open data science

  • Public release of GWTC2 and 3, and of O3a and O3b data set, A Trovato

​

Contributions to the collaboration science with O3 data

  • O3 cosmology: Mastrogiovanni, Leyde, Steer, Revenu
  • O3 stochastic background: Dvorkin
  • O3 cosmic string: Auclair & Steer
  • O3 data analysis: Babak, Haegel
  • Reviews on Testing GR, population, waveforms, etc: Haegel, Babak, Marsat, Garcia, Chaty, Steer

​

10 of 30

Activités et faits marquants du Projet AdVIRGO

​

R&D and other contributions

  • Joint population & cosmology: Mastrogiovanni, Leyde, Steer, ECM
  • Tests of space-time symmetry breaking: Haegel
  • Bayesian parameter estimation with HMC: Porter

​

Waveform modelling GW signal from merging black hole binaries

  • EOBNR model family: Marsat (now L2IT), Babak
  • Phenom model family: C. Garcia-Quiros (postdoc), Babak
  • Machine learning for waveform modelling: Cano, Lebihan, ECM

​

Development plans

  • Instrument
    • Complete our commitments (mode matching telescopes)
    • Contribute to commissiong and road to O4
  • Science
    • Participate to the preparation of O4 (Dec 2022)
    • Group insertion to Cosmology (testing LambdaCDM), testing GR, multimessenger (neutrino, low latency)

​

11 of 30

Activités et faits marquants du Projet Einstein Telescope

​

Einstein telescope:

  • Vast improvement at low freq. (down to 2Hz)
  • Underground (seismic noise reduction)
  • 10- km long arms (signal increase)
  • “Xylophone” (two combined detectors)
  • Cryogenics (20 K) (thermal noise reduction)

​

New Physics:

  • Nature of dark energy
    • An alternative cosmology
    • Nature of matter at the smaller scales
  • Test of modified gravity theories with new observables
  • Study of nuclear matter from merging NSs: not possible on Earth

​

Possible contribution of APC

​

3 persons from France in the ET steering committee (APC, LAPP-Annecy, Artemis-Nice)

E.Porter is co-chair of ET Observational Science Board.

  • System and optical design
  • Auxiliary optics (mode-matching telescopes)
  • Squeezing, quantum noise reduction
  • Cosmology (Standard sirens, dark sector, modified gravity theories)
  • Inference of properties, formation and evolution of population of GW sources.
  • Multi-messenger astrophysics

​

ANR “QuantumET” (coordinated by M.Barsuglia) recently submitted to ANR step 2

12 of 30

Implication dans les projets: Projet LISA

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Stas Babak/Hubert Halloin
  • Responsable technique de labo du (master) projet : Maude LeJeune/Thomas Zerguerras

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

​

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Hubert Halloin 50% (LISA AIVT lead, LISA System Engineering Office, LISA project IN2P3 coordination)
    • Eric Plagnol 100% (LISA PathFinder data analysis)
    • Edward Porter 10% (LISA data analysis)
    • Stanislav Babak 50% (LISA data challenge lead, LISA data pipeline lead, LISA data analysis tools lead)
    • Daniele Steer 10% (Modelling stochastic GW signal)
    • Sylvain Chaty 10% (LISA associated scientist)

​

​

  • Post-doctorants [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Cecilio García-Quirós (50%, GW modelling, parameter estimation)
    • Alberto Mangiagli 80% (shared with Theory group) (LISA science exploitation)

​

​

  • Doctorants [prénom, nom, sujet, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Dam Quang Nam 100% (LISA noise reduction, LISA simulator)
    • Léon Vidal, 100% (LISA simulator, “LISA ON TABLE”)

​

​

13 of 30

Implication dans les projets: Projet LISA

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Stas Babak/Hubert Halloin
  • Responsable technique de labo du (master) projet : Maude LeJeune/Thomas Zerguerras

​

Liste des ingénieurs et techniciens du laboratoire impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, qualité (IR, IE, AI, T), %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Maude LeJeune 80% (LISA DDPC, System lead)
    • Cecile Cavet 30% (LISA DDPC)
    • Joseph Martino 100% (LISA performance group lead, LISA AIVT ingénierie système.)
    • Philippe Bacon 40% (LISA DDPC)
    • Alexandre Boucaud 5% (LISA DDPC)
    • Thomas Zerguerras 100% (LISA AIVT, gestion de projet)
    • Matthieu Laporte 80% (LISA AIVT) ← recrutement déc. 2021
    • Pierre Prat 70% (LISA phasemeter, signal acquisition, électronique analogique)
    • Guy Monier 30% (LISA AIVT, cableur)
    • Jean Lesrel 20% (LISA AIVT, harnais)
    • Walter Bertoli 40% (Mécanique)
    • Stéphane Dhelly 30% (Mécanique)
    • Corinne Juffroy 30% (Qualité)

​

  • 2-3 CDD [prénom, nom, %ETPT dans le projet, source de financement, date début, date fin]
    • Natalia Korsakova 100%, LISA data analysis: algorithms implementation, ML, 14/01/2022-14/01/2024
    • Fabio Cortavaria, 30%, soutien de base labo, 07/2019 - 06/2021
    • Matthieu Laporte, 100 %, CNES, déc. 2020 - nov. 2021

​

​

14 of 30

Activités et faits marquants du Projet LISA

​

LISA R&D:

​

  • LISA data simulation: S. Marsat (CDD), H. Inchauspe (CDD), N. Korsakova (CDD), A. Toubiana (doct), E. Savalle (CDD), M. Lejeune (IR), J. Martino (IR), Ph. Bacon (IR), S. Babak (DR), A. Petiteau, N. Quang Dam (PhD)
    • simulating Universe in GWs: astro population of sources, GW models
    • simulating instrument: orbit, response, noise budget
    • LISA calibration uncertainties

​

  • LISA data analysis methods: S. Marsat (CDD), H. Inchauspe (CDD), N. Korsakova (CDD), A. Toubiana (doct), E. Savalle (CDD), S. Babak (DR), A. Petiteau, A. Mangiagli (CDD), E. Plagnol (Emer)
    • building algorithms for extracting GW signals: prototyping “global fit” pipeline
    • exploring scientific abilities of LISA (parameter estimation)
    • inference of cosmological and astrophysical models (expansion of Universe, MBH formation)

​

  • LOT - LISA on Table: experimental verification of the noise reduction (L. Vidal (doct), H. Halloin)

​

Results: - 2021: 16 papers; 2022: 2 papers

​

Building Distributed Data Processing Center:

​

  • Implementation of tools: S. Marsat (CDD), E. Savalle (CDD), M. Lejeune (IR), Ph. Bacon (IR), N. Korsakova (CDD), S. Babak (DR), A. Petiteau
    • data analysis tools, signal processing tools, GW response
  • Prototyping data analysis pipeline: M. Lejeune (IR), C. Caveat (IR), Ph. Bacon (IR), S. Babak (DR), N. Korsakova (CDD), A. Petiteau, E. Plagnol (Emer)
    • Development, implementation of data analysis methods for LISA global fit
    • Design and implementation of the pipeline: architecture, orchestration, benchmarking

​

15 of 30

Activités et faits marquants du Projet LISA

​

Distributed computing and common development environment: C. Cavet (IR). M. Lejeune (IR), A.Petiteau

​

    • Building common development environment, containers
    • Investigating various models of distributed computing (container orchestration - Kubernetes)

​

​

LISA Figures of Merits:

  • Pipeline aiming at assessing abilities of LISA to achieve science objectives: S. Marsat (CDD), E. Savalle (CDD), H. Inchauspe (CDD), M. Lejeune (IR), Ph. Bacon (IR), S. Babak (DR), A. Petiteau, A Toubiana (Doc)
    • Steering/assessment of evolving LISA configuration during the phase A
    • Assessing impact of calibration uncertainties and model systematics on the the LISA’s science

​

Software (LDC: https://gitlab.in2p3.fr/LISA/LDC, FoM: https://gitlab.in2p3.fr/LISA/lisa-fom)

​

​

16 of 30

Activités et faits marquants du Projet LISA

​

Assembly Instrument, Verification and Testing and Performance:

​

  • OGSE prototyping : Metallic & Zerodur interferometers (MIFO/ZIFO). H. Halloin (MCF), Th. Zerguerras (IR), M. Laporte (IR), P. Prat (IR), J. Martino (IR), W. Bertoli (IR)
    • MIFO unitary test (subsystems), functional test, performance test
      • Integration in APC vacuum tank (MIFO)
      • Testing at different etaps (heterodyne freq, laser freq, …)
    • ZIFO: subsystems specs, mid June (at APC) for testing
  • Design of the future AIVT GSEs. H. Halloin (MCF), Th.Zerguerras (IR), J. Martino (IR)
    • Technical coordination
    • discussion of the beam simulator (APC resp)
  • LISA scientific performance modeling. J. Martino (IR), H. Halloin (MCF), N. Quang Dam (PhD), A. Petiteau
    • Modeling and requirements breakdown of the LISA constellation performance model. Establishing the transfer function for noise propagation.
    • Establish a time domain simulation verification plan for performance at constellation level.

​

Achievements: LISA has passed “Mission Formulation Review” with flying colours

  • MFR documents delivered by APC:
    • Technical budget
    • LISA Data Analysis
    • Data Analysis robustness verification plan
    • Figures of Merits: justifications
    • Comparison of LISA performance: current best estimate vs. Science Requirement Document
    • Performance model technical note and software.
    • Far Field OGSE design specifications
    • Interferometric Detection System Test list (contribution)
    • MOSA AIVT Plan (contributions)
    • TDI transfer functions validation
  • Réalisation banc MIFO et campagne de tests
    • Tests Review Board devant le CNES avec succès en février 2022

​

17 of 30

Activités et faits marquants du Projet LISA

​

Responsibilities

  • Destributed data processing centre
    • Building global fit analysis pipeline
  • AIVT
    • Design of an ultra-stable optical benches for testing LISA instruments
    • Technical coordination
    • MIFO/ZIFO unitary test (subsystems), functional test, performance test
      • Testing at different etaps (heterodyne freq, laser freq, …)
    • ZIFO: subsystems specs, mid June (at APC) -> testing APC -> LAM testing (nov 2022- march 23) -> test review board
    • IDS: discussion of the beam simulator (APC resp), phasemeter (for the beam simulator)

​

​

18 of 30

Implication dans les projets: Projet AHEAD 2020

A dupliquer pour chaque projet (inclus master projets, ANR/ERC/CNES/Labex/…, théorie, R&D)

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Eric Chassande-Mottin (référent APC)
  • Responsable technique de labo du (master) projet : NA

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Eric Chassande-Mottin, 10 % (responsable contrib labo)

​

  • Post-doctorants [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Agata Trovato 50 % (curation et publication des données)

​

Faits marquants (2021) :

​

  • Curation et publication des données O3 sur GWOSC
  • Creation noeud XCache au CC IN2P3 pour distribution des données publiques en France via CernVM-FS
  • Workshop ODW 2021 (100 participants) and 2022

​

​

19 of 30

Implication dans les projets: Projet ANR RICOCHET

A dupliquer pour chaque projet (inclus master projets, ANR/ERC/CNES/Labex/…, théorie, R&D)

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Eric Chassande-Mottin (référent APC)
  • Responsable technique de labo du (master) projet : NA

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Eric Chassande-Mottin, 20 % (coordinateur WP )
    • Stas Babak, 10 % (contributeur)
    • Fangchen Feng (U Paris 13), 20 % (contributeur)

​

  • Post-doctorants [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • 1 post doctorant a recruter

​

20 of 30

Implication dans les projets: Labex Projet Astrophysics of Stellar binaries

A dupliquer pour chaque projet (inclus master projets, ANR/ERC/CNES/Labex/…, théorie, R&D)

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : Sylvain Chaty and Eric Chassande-Mottin (co-PI)
  • Responsable technique de labo du (master) projet : N/A

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Sylvain Chaty (20%, WP leader)
    • Eric Chassande-Mottin (10%, WP co-leader)

​

  • Post-doctorants [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Francis Fortin (100%, funded by LabEx UnivEarthS)

​

  • Doctorants [prénom, nom, sujet, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Julien Marchioro (0%, funded by ED STEPUP)
    • Adolfo Simaz Bunzel (20%, funded by CONYCET, Argentina, collaborateur APC)

​

​

​

21 of 30

Activités et faits marquants du projet Astrophysics of Stellar binaries

A dupliquer pour chaque projet (inclus master projets, ANR/ERC/CNES/Labex/…, théorie, R&D)

Merci de ne PAS viser l’exhaustivité et de sélectionner les activités/faits marquants

​

1. Binary Evolution: we performed 1D hydrodynamical simulations of binary systems from their formation to their merging, using the stellar evolution code MESA, to identify the evolutionary paths of the systems leading to the gravitational wave events BBH GW151226 and GW170608, by exploring the parameter space of initial mass, period, metallicity and the mass transfer efficiency during various accretion phases. The merger rate computed from these simulations are compatible with the ones observed by LIGO/Virgo.

Published paper: Garcia, Simaz-Bunzel, Chaty, Porter & Chassande-Mottin, 2021A&A...649A.114G

Press releases: CNRS press release; LabEx press release

Wide-audience article: article in The Conversation.

2. Natal Kicks: we studied astrometric data of 35 X-ray binaries from the Gaia satellite to infer the amplitude of the natal kick imparted to the compact object in these X-ray binaries, when undergoing their first supernova event.

Submitted paper: Fortin, Garcia, Chaty, Chassande-Mottin & Simaz-Bunzel, A&A subm.

3. Machine Learning: we currently use the numerous simulations performed to interpolate the results with Machine Learning algorithms, to produce faster estimates of evolutionary paths, along with the nature of gravitational wave events progenitors detected by LIGO/Virgo during their next observing runs (probably from summer 2022). This work is led by Julien Marchioro, supervised by Eric Chassande-Mottin.

4. Identification: we identify new X-ray binary systems using optical/infrared observations from the Very Large Telescope (VLT), and maintain an updated list of X-ray binaries, compiling all new information obtained in the past 15 years.

Submitted paper in prep.: Bouchet, Chaty, Fortin, A&A subm.

​

5. ENGRAVE: We are now 4 members of the LabEx project to be part of the ENGRAVE collaboration (aiming at using VLT facilities to perform on-the-fly follow-up observations of gravitational wave events detected by LIGO/Virgo ): Eric Chassande-Mottin, Sylvain Chaty, Alexis Coleiro and Francis Fortin.

22 of 30

Implication dans les projets: Projet PTA-France (ANR 2018-2023)

A dupliquer pour chaque projet (inclus master projets, ANR/ERC/CNES/Labex/…, théorie, R&D)

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : BABAK Stanislav
  • Responsable technique de labo du (master) projet : N/A

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Babak Stanislav 10%
    • Antoine Petiteau

​

  • Doctorants [prénom, nom, sujet, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Aurelien Chalumeau 100% (graduated)
    • Mikel Falxa 90% (PTA data analysis)

​

On INSU side (Orleans/Nançay):

    • Gilles Theureau (1CL) 30% (Coordination)
    • Ismaël Cognard (DR2) 20% (Instrument, Observation)
    • Lucas Guillemot (Astron. Adjoint) 20% (Observation, data reduction)
    • Siyuan Chen (CDD) 100% (PTA data analysis, astrophysics)
    • Anais Berthereau PhD student 100% (data reduction using ML)

​

• Results:

  • Detection of common red noise process in EPTA data: potentially GW signal
  • Two high impact papers (one with APC lead) with press release

23 of 30

Implication dans les projets: Projet MBH-Waves

A dupliquer pour chaque projet (inclus master projets, ANR/ERC/CNES/Labex/…, théorie, R&D)

​

  • Responsable scientifique de labo du (master) projet : BABAK Stanislav (ANR)
  • Responsable technique de labo du (master) projet : N/A

​

Liste des chercheurs de l’équipe impliqués dans le projet :

  • Permanents [prénom, nom, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • Stanislav Babak (LISA/PTA data analysis, responsable contrib labo)
    • Chiara Caprini
    • Antoine Petiteau

​

  • Doctorants [prénom, nom, sujet, %ETPT dans le projet, (responsabilité)]
    • a recruter

​

​

​

24 of 30

Production scientifique de l’équipe

  • Thèses récentes soutenues dans l'équipe

​

    • Alexandre Toubiana, “Bayesian population study and testing General Relativity with gravitational waves from coalescing binaries”, CNRS, Stanislav Babak & Enrico Barausse, 01/10/18 – 30/09/21 (postdoc AEI)
    • Catherine Nguyen, “Reducing quantum noise for Advanced Virgo gravitational-wave detector by using frequency-dependent squeezing technique with Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) entanglement”, ED STEP’UP/EGO, Matteo Barsuglia, 01/10/18 – 01/10/21 (postdoc APC)
    • Aurelien Chalumeau, “Gravitational wave confusion problem across frequency bands”, Dim ACAV, Stanislav Babak & Gilles Theureau, INSU, 1/11/18 – 30/01/22 (postdoc Orleans/Milano)

​

​

  • 3 publications emblématiques de l’équipe dans revues à comité de lecture

​

    • “Noise analysis in the European Pulsar Timing Array data release 2 and its implications on the gravitational-wave background search”, A. Chalumeau et al; Mon.Not.Roy.Astron.Soc. 509 (2021) 4, 5538
    • “On the importance of source population models for gravitational-wave cosmology”, S. Mastrogiovanni, K. Leyde, C. Karathanasis, E. Chassande-Mottin, D.A. Steer; Phys.Rev.D 104 (2021) 6, 062009
    • “Modeling gravitational waves from exotic compact objects”, A. Toubiana, S. Babak, E. Barausse, L. Lehner, Phys.Rev.D 103 (2021) 6, 064042

​

​

​

25 of 30

Production scientifique de l’équipe

​

​

  • Passages aux conseils scientifiques de labo (3 ans)

​

  • The committee maintains the priority that APC should keep its leading role in the field, now that GW has become a truly fundamental messenger for understanding the Universe.

​

  • The committee recommends high priority for the activity in the phase of Advanced VIRGO new observational runs. APC commitment to LISA and the position of its group is well in line with their strong know-how and certainly should not be reduced.

​

  • (APC is) in charge of the ET technical design report, in particular in the squeezing working group, should be properly supported.

26 of 30

Evolution anticipée de l’équipe (3-5 ans)

  • Evolution scientifique de l’équipe dans les prochaines années

​

Stronger move toward science interpretation of GW observations

​

  • Nouveaux projets en vue (inclus réponse aux appels ANR, Europe, appel d’offre locaux, …)

​

  • Starting ANR projects: MBH-Waves (1 PhD), Picochet (post doc, 1year)
  • ERC/Ile-de-France grant: Leila 2021, Alberto 2022
  • Centre Pierre Binetruy: postdoc joined with Berkeley: Nicola Franchini (sept 2022-2024)
  • Applications this year: ANR, ERC

​

​

  • Evolution de la composition de l’équipe (départs/arrivées permanents, docs, post-docs, …)

​

  • Permanent: +1 MCF (2020), -1 MCF (2022). Overall: 4DR, 1Emer, 2MCF: Asking for CR!
  • Post Docs.: 2 +2(2022); -5 (2022)
  • PhD students: 3 (finishing 2022) + 3 assoc. -3 (graduated 2021)

Near future

  • Permanent: desperately needed CR
  • Post doc. +1 (ERC/Ile-de-France), +1 Centre Pierre Benetruy (CNRS/Berkeley) + 1 ANR (ricochet)
  • PhD students: +3 (or 4) starting this year

​

​

​

​

  • Attente vis-à-vis de l’IN2P3

​

​

​

  • Autres...

27 of 30

Evolution anticipée de l’équipe (3-5 ans)

​

  • Attente vis-à-vis de l’IN2P3

​

Overall: Gravitation group

  • Small but very active group
  • Strong record of getting external funds
  • Wide expertise (with overlaps!): hardware, experimental design and simulation, data analysis, science interpretation, testing GR, GW modelling
  • 7 interns this year, 3+ PhD students starting this year: GW Astronomy is a rising star -> Importance to train new generation
  • Very productive : ~20 papers/year
  • Gravitation group led two proposals within IN2P3 Prospectives
  • Very strong tights with Theory group: sharing supervision (2 PhD students), co-authored papers
  • Links with High energy group (population, multimessenger, Athena)
  • Aiming at building the strong group for the future multimessenger and multiband (LISA+ET) GW astronomy, big accent on the scientific interpretation of GW observations
  • Continue a strong involvement in Advanced Virgo, to contribute to its upgrades, data exploitation of O4 and O5 and prepare the post-O5 phase
  • We can/want to play an important role for the preparation of Einstein Telescope (design, optics and squeezing, data analysis preparation)
  • Leading in setting up Distributed Data Processing Center (LISA ground segment) and AIVT within LISA Consortium.
  • One of the strongest LISA data analysis group world-wide
  • LISA is a very integral mission: symbiosis of instrumental science, LISA simulator, developing of data analysis pipeline and methodology on the scientific data exploitation
  • Strong support/connection with CNES

​

28 of 30

Evolution anticipée de l’équipe (3-5 ans)

​

​

  • Attente vis-à-vis de l’IN2P3

​

  • Young researcher (CR) on scientific interpretation of GW observations: testing GR, inference of astrophysical and cosmological models. Overlapping research between ground- and space-based GW astronomy.
  • Postdocs on Virgo/ET instrumental science
  • MCF to replace A. Petiteau
  • PhD students to maintain continuity in bringing up new researchers in GW astronomy.
  • Our request is strongly endorsed by CS of IN2P3

​

ET and LISA both are important for the future of GW astronomy, one should not be preferred on the expense of another!

​

29 of 30

Pages additionnelles

  • Tous les documents jugés utiles pour la discussion

​

30 of 30

Pages additionnelles

  • Tous les documents jugés utiles pour la discussion

​