Marcella Grasso, lauréate du prix Joliot-Curie 2020

La Prix Joliot-Curie est décerné alternativement par les divisions Champs & Particules et Physique Nucléaire  (c'est le cas ici) de la Société Française de Physique

Lauréate Joliot-Curie 2020 : Marcella Grasso

Marcella Grasso est directrice de recherche à l'IJCLab (Laboratoire de Physique des 2 infinis Irène Joliot-Curie - CNRS/IN2P3 - Université Paris-Saclay).  Théoricienne en structure nucléaire, elle a réalisé de nombreux travaux sur le problème à plusieurs corps, allant des noyaux aux agrégats métalliques, en passant par les gaz atomiques piégés. A l’intérieur de la communauté française, elle est une experte incontournable de la théorie de la fonctionnelle de la densité, où elle a étudié bon nombre des questions les plus importantes, comme les corrélations d'appariement et les interactions tensorielles effectives. En particulier, elle a analysé les conditions dans lesquelles les densités nucléaires deviennent très étendues (formant des halos ou des super-halos) ou subissent une réduction dans les couches internes (noyaux "bulles").

Les bulles dans la partie interne des noyaux peuvent être mesurées, dans une certaine mesure, et constituent une signature unique de notre compréhension de la structure nucléaire. Les travaux théoriques de Marcella Grasso ont inspiré plusieurs expériences qui ont été réalisées, et le sont toujours, dans les différents laboratoires du monde.

Sur un deuxième front, Marcella Grasso est une experte mondiale de la théorie dite de l’approximation de phase aléatoire au second ordre (SRPA). Dans la théorie de la réponse linéaire, les excitations nucléaires sont décrites comme une simple superposition d'excitations d'une particule et d'un trou sur l'état fondamental nucléaire. Les contributions de deux particules et de deux trous sont prises en compte par la SRPA.   La principale réalisation de Marcella Grasso dans ce domaine a été de démontrer que les composantes deux particules-deux trous ne peuvent pas être écartées si l'on cherche à comprendre correctement la structure de la réponse nucléaire de basse énergie. Cela a un impact par exemple sur la réponse monopolaire, qui est pertinente pour l'étude des propriétés de compression de la matière nucléaire, ou sur la réponse dipolaire, qui est pertinente pour notre compréhension des peaux neutroniques des noyaux et de l’équation d’état de la matière nucléaire. 

 Finalement, Marcella Grasso peut être considérée comme le chef de file d’un travail pionnier visant à élaborer des nouvelles fonctionnelles au-delà du champ moyen sur la base d’un développement en diagrammes contrôlé, avec le paradigme et les outils de la théorie des interactions chirales (EFT). Ces travaux de grande actualité, permettant de faire le lien entre les principes fondamentaux de la chromodynamique quantique (QCD) et la structure nucléaire traditionnelle, sont en particulier reportés dans un article de revue in « Progress in Particle and Nuclear Physics » qu’elle signe en auteur unique.   Dans des travaux récents et prometteurs, Marcella Grasso et ses collaborateurs ont été les premiers à étudier les méthodes de régularisation et de renormalisation dans la matière nucléaire au-delà du champ moyen, en considérant les boucles présentes au second ordre dans l'expansion de Dyson de l'équation d'état. Pour renforcer le   lien avec l'EFT, Marcella a introduit de nouvelles fonctionnelles conçues pour produire la limite connue de faible densité et de quasi-unitarité dans la matière neutronique, avec des applications potentielles importantes pour la matière nucléaire et les noyaux finis.

En résumé, les travaux en structure nucléaire théorique de Marcella Grasso produisent à la fois des prédictions solides qui guident la recherche expérimentale dans le domaine, et d’un point de vue plus théorique, ils repoussent les limites d'un problème de longue date d'une manière créative et moderne. Pour leur caractère exceptionnel la Société Française de Physique est heureuse de décerner le prix Joliot-Curie 2020 à Marcella Grasso.

Membres du jury :  

Barbara Erazmus, Directrice de Recherche au C.N.R.S. (Subatech, Nantes)

François Gelis, Ingénieur-Chercheur (CEA-Saclay)

Francesca Gulminelli, Professeur (Université de Caen – Basse-Normandie)

Fabienne Kunne (présidente), Ingénieur-Chercheur (CEA-Saclay)

Olivier Sorlin, Directeur de Recherche au C.N.R.S. (Ganil)

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