M2 Astrophysique : Aperçu des Enseignements

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L’astrophysique est une discipline qui s’attache à étudier des systèmes complexes (l’Univers, des étoiles, des planètes, des nuages moléculaires, des galaxies, etc.) qui font intervenir une grande variété de processus physiques ou d’échelles. Comme cette discipline sonde naturellement les régimes extrêmes de la nature (les plus grandes durées, énergies, distances, masses, densités, etc.), elle questionne aussi les aspects les plus fondamentaux des lois physiques. Cette richesse conduit naturellement les astrophysicien-ne-s a exploiter une grande variété de modes d’acquisition, d’organisation et d’exploitation de l’information et de la donnée scientifique.

La formation offerte par le M2 d’Astrophysique de Strasbourg a été construite pour refléter ces caractéristiques en offrant une formation large en astrophysique fondamentale tout en proposant toute une gamme d’enseignement méthodologiques indispensable à une pratique moderne des physiques de l’Univers.

Fondamentaux

Parmi les enseignements fondamentaux en Physique de l’Univers, nos étudiant-e-s pourront suivre des par exemple des cours :

  • d’astrophysique générale, pour un panorama global des concepts propres à notre discipline (Dr. A. Siebert)
  • de Physique des Galaxies (Prof. C. Boily, Dr. C. Bot) portant sur leur dynamique, leur évolution ou leur contenu en étoiles
  • de Physique des Plasmas (Dr. Baty), dont une introduction au processus de magnéto-hydrodynamique
  • de Physique Stellaire et des objets compacts (Dr. Pétri), depuis les propriétés/processus généraux des étoiles jusqu’aux objets les plus extrêmes (Naines Blanches, Etoiles à Neutrons, Trous noirs)
  • de Cosmologie (Prof. D. Aubert) avec un panorama de la physique de « l’Univers-Objet »
  • de la Physique du Milieu Interstellaire (Dr. L. Cambrésy) , pour comprendre les processus à l’oeuvre dans le gas entre et à l’origine des étoiles
  • d’Astrophysique des Hautes Energies (Drs. J. Pétri et P. Maggi) pour l’étude des processus les plus violents du cosmos et une introduction aux astro-particules

Méthodes

Ces cours de ‘fond’ sont associés aux enseignements méthodologiques suivants. Ils sont tous dispensés par des astronomes spécialistes de ces techniques pour que le lien avec les spécificités de notre discipline soit gardés à l’esprit. Pris ensemble, ces enseignements constituent un bagage solide en ‘science des données’, dont l’application est routinière en astronomie. Parmi ces cours on trouvera

  • de la programmation scientifique (G. Landais, Dr. N. Gillet, Prof. D. Aubert) dont Python pour l’astrophysique et une introduction au calcul parallèle.
  • de la simulation numérique (Drs. P. Ocvirk, A. Siebert, Prof. C. Boily) avec une conduite de projet portant sur des cas astrophysiques (ex. transfert radiatif, hydrodynamique, mouvements chaotiques)
  • de la statistique appliquée à l’astrophysique (Drs. P. Maggi, G. Monari)
  • une introduction au Machine Learning (Dr. J. Chardin), des techniques présente aujourd’hui dans tous les sous-champs de l’astronomie
  • un cours de Base de Données (Dr. S. Derrière), outil indispensable dans une époque dominée par les grands catalogues et qui aboutit à une conduite de projet sur des jeux de données professionnels

L’observation astronomique occupe également une place importante dans notre formation avec :

  • le projet d’observation du 2T36 (Dr. P. Guillout), sur des télescopes installés à l’Observatoire Astronomique et permettant de faire de l’imagerie et de la spectroscopie
  • le stage d’observation à l’Observatoire de Haute-Provence (Drs. P. Ocvirk, P. Maggi), au cours d’une semaine dédiée durant laquelle les étudiant-e-s conduisent un programme d’observation sur des installations nationales, en collaboration avec le M2 d’Astrophysique de Grenoble.

Partenariats

Certains cours sont en partenariat avec d’autres Master ou Laboratoires, avec des intervenants extérieurs. Ils complètent notre formation avec des spécialités qui ne sont pas présentes à Strasbourg :

  • Physique des Exoplanètes et des disques Protoplanétaires (à distance avec le Master de Grenoble, Drs. X. Delfosse,)
  • Méthodes Inverses (Dr. E. Thiébault, CRAL Lyon, Dr. M. Louys TPS)
  • Mécanique Céleste (à distance avec l’Université de Freiburg, Prof. M. Roth)

A l’inverse certains de ces cours sont proposés à distance aux étudiants d’autres formations, françaises ou étrangères.

Pratique professionnelle et Stage

Un grand nombre des enseignements décrits ci-dessus amènent à une conduite de projets de plusieurs semaines avec remise de rapports et défense orale devant un jury d’enseignant-e-s. Ces projets amènent une charge de travail substantielle mais prépare au mieux nos étudiant-e-s à cette pratique usuelle dans le monde scientifique et professionnel.

Par ailleurs, l’année de M2 se conclut par une conduite de stage de 3 mois et demi, voire plus pour les étudiant-e-s en double diplôme de magistère ou d’école d’ingénieur. Ce stage, en France ou à l’étranger, doit conduire à un véritable travail de recherche scientifique, au sein d’une équipe dans un laboratoire d’astrophysique. Ces stages sont trouvés directement par les étudiante-e-s en fonction de leurs intérêts, souvent via la base de données des stages de master en astronomie hébergée par la Société Française d’Astronomie et d’Astrophysique et qui propose chaque année plusieurs centaines d’offres. Ce stage constitue un véritable travail de recherche et conduit à la rédaction d’un mémoire et d’une présentation orale, tous deux en anglais. Compte tenu de son importance, il compte pour environ 50% de la note finale de master.