Postdoctorat sur des Simulations Gr-Mhd-Pic des Émissions Multi-Messagers Provenant des Environnements de Trous Noirs H/F - 75

Nous avons le plaisir d'inviter les candidatures pour une bourse postdoctorale en astrophysique théorique multi-messagers à haute énergie à l'APC (Astroparticule & Cosmologie, CNRS - Université Paris-Cité). La date de début souhaitée pour ce poste est l'automne 2026, avec un contrat initial de deux ans renouvelable jusqu'à trois ans. Cette bourse s'inscrit dans le cadre du projet HENBoS (High-Energy Neutrinos from Black Hole Systems) financé par l'ANR, qui vise à caractériser avec une précision sans précédent les systèmes de trous noirs massifs en tant qu'accélérateurs cosmiques et sources de photons, de rayons cosmiques et de neutrinos de très haute énergie.
Le (la) post-doctorant(e) réalisera des simulations numériques GR-MHD haute performance de trous noirs supermassifs en accrétion à l'aide de la dernière version du code GRAMRVAC, développé en interne. Ces simulations auront pour objectif principal d'identifier et d'étudier les processus d'accélération des particules dans ces environnements extrêmes. À cette fin, le (la) post-doctorant(e) contribuera au développement et à l'application du code de simulation hybride mPIC-GRAVAC en relativité générale.
Nous recherchons des personnes hautement motivées, possédant une solide expertise en astrophysique computationnelle des plasmas (MHD, GRMHD ou PIC) et une expérience de recherche postdoctorale. La capacité à travailler efficacement au sein d'une équipe collaborative est essentielle.
Le projet HENBoS, dirigé par Martin Lemoine, rassemble une équipe d'experts en théorie multi-messagers, simulations GR-MHD et analyse de données multi-messagers VHE. Le (la) post-doctorant(e) travaillera en étroite collaboration avec Fabien Casse et Peggy Varniere, développeurs du code mPIC-GRAVAC, et aura l'occasion de collaborer avec d'autres participants au projet. L'APC est une unité de recherche dynamique du CNRS et de l'Université Paris-Cité, qui participe activement à d'importants projets expérimentaux et théoriques en cosmologie, en astrophysique multi-messagers et en physique des particules. Le (la) post-doctorant(e) aura accès à d'excellentes installations informatiques, notamment un cluster local et des centres de supercalcul nationaux.
Activités
- Contribuer au développement et à l'application du code de simulation hybride mPIC-GRAVAC en relativité générale.
- Réaliser des simulations numériques GR-MHD haute performance de trous noirs supermassifs en accrétion.
- Identifier les sites pertinents de dissipation d'énergie en particules à haute énergie et participer à la modélisation des signatures radiatives qui en résultent.
Compétences
Solide expertise en astrophysique computationnelle des plasmas (MHD, GRMHD ou PIC) et expérience de recherche postdoctorale.
Contexte de travail

La bourse postdoctorale s'inscrit dans le cadre du projet HENBoS (2025-2029) financé par l'ANR, qui vise à décrire avec une précision et une portée sans précédent les systèmes de trous noirs massifs en tant qu'accélérateurs cosmiques. Notre vision et notre compréhension des systèmes de trous noirs supermassifs ont en effet connu des progrès spectaculaires au cours de la dernière décennie. Ils ont notamment montré que ces objets se comportent comme des accélérateurs de particules de très haute énergie (VHE) et qu'ils sont probablement à l'origine de neutrinos (VHE). Comprendre où et comment les particules sont accélérées dans ces environnements extrêmes est donc devenu une question clé, avec des conséquences profondes pour l'astrophysique multimessagère et l'astronomie des trous noirs. Le projet HENBoS s'inscrit dans ce contexte en pleine évolution. La stratégie repose sur des simulations numériques haute performance utilisant une technique GRMHD-PIC, qui permet de suivre les ions VHE en temps réel. Ces simulations seront complétées par des méthodes analytiques de pointe pour injecter des particules sur la grille, et convoluées avec des codes radiatifs avancés pour calculer les flux et les spectres multi-messagers. L'objectif global de ce programme ambitieux est de décrire le processus d'accélération à différentes échelles de longueur pour différents régimes d'accrétion et types de sources, de mener des études spécifiques pour certaines sources et d'établir des prévisions de détection pour les futurs détecteurs multi-messagers.
La bourse postdoctorale s'inscrit dans le cadre du projet HENBoS (2025-2029) financé par l'ANR, qui vise à décrire avec une précision et une portée sans précédent les systèmes de trous noirs massifs en tant qu'accélérateurs cosmiques. Notre vision et notre compréhension des systèmes de trous noirs supermassifs ont en effet connu des progrès spectaculaires au cours de la dernière décennie. Ils ont notamment montré que ces objets se comportent comme des accélérateurs de particules de très haute énergie (VHE) et qu'ils sont probablement à l'origine de neutrinos (VHE). Comprendre où et comment les particules sont accélérées dans ces environnements extrêmes est donc devenu une question clé, avec des conséquences profondes pour l'astrophysique multimessagère et l'astronomie des trous noirs. Le projet HENBoS s'inscrit dans ce contexte en pleine évolution. La stratégie repose sur des simulations numériques haute performance utilisant une technique GRMHD-PIC, qui permet de suivre les ions VHE en temps réel. Ces simulations seront complétées par des méthodes analytiques de pointe pour injecter des particules sur la grille, et convoluées avec des codes radiatifs avancés pour calculer les flux et les spectres multi-messagers. L'objectif global de ce programme ambitieux est de décrire le processus d'accélération à différentes échelles de longueur pour différents régimes d'accrétion et types de sources, de mener des études spécifiques pour certaines sources et d'établir des prévisions de détection pour les futurs détecteurs multi-messagers.
Contraintes et risques

Pas de risque particulier.
Des déplacements en France et à l'étranger sont à prévoir.
Pas de risque particulier.
Des déplacements en France et à l'étranger sont à prévoir.