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Direction de la recherche fondamentale
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La collaboration CUPID, à laquelle participe l’Irfu, recherche une hypothétique désintégration radioactive qui pourrait révolutionner la physique si son existence était établie. Après une démonstration réussie avec un peu plus de 2 kg de molybdène 100, elle prépare l’expérience en grandeur nature qui utilisera 250 kg de cet isotope.
Près de 200 chercheurs d’une collaboration internationale impliquant le CEA-Irfu ont participé à la collecte, au traitement et à l'assemblage des images de la moitié du ciel, afin de préparer les observations de DESI de 2021 à 2026. Objectif : résoudre le mystère de l'énergie noire !
Les données recueillies en 2019 par la collaboration KATRIN à laquelle participe le CEA-Irfu avaient permis de contraindre la masse des neutrinos d’une manière inédite. Une autre analyse de ces mêmes données révèle qu’elles ne contiennent pas la signature d’un hypothétique neutrino stérile. L’expérience se poursuivra, avec une sensibilité croissante, jusqu’en 2024.
Après la première détection d’ondes gravitationnelles en 2016, l’interféromètre spatial LISA de l’ESA permettra d’observer, à partir de 2034, des signaux indécelables sur Terre. Des chercheurs de l’Irfu proposent une nouvelle méthode de détection mêlant physique et traitement de signal, dont le potentiel a été éprouvé par les LISA Data Challenges.
Trois observatoires majeurs se sont associés pour observer la collision de deux amas de galaxies, à quatre milliards d’années-lumière de nous. Leurs données révèlent que le gaz situé entre les amas atteint plus de 400 millions de degrés ! Des chercheurs de l’Irfu, responsables de la collaboration européenne XMM-XXL, associée à l’observatoire spatial XMM-Newton, ont participé à ces travaux.
Fin novembre 2020, les faisceaux de protons du nouvel accélérateur linéaire supraconducteur (Linac) de Spiral2, au Ganil, ont atteint 10 % de leur puissance maximale. L’installation Neutrons For Science (NFS) a, quant à elle, produit en septembre 2020 ses premiers neutrons par interaction des protons du Linac avec des cibles minces de lithium et de béryllium. Les premières expériences sont prévues à l’automne 2021.
Une collaboration dans laquelle le CEA-Irfu est fortement impliqué a observé, grâce à l’interféromètre ALMA (Chili), une éjection exceptionnelle de gaz froid d’une galaxie massive (ID2299) de l’Univers jeune. Selon ses travaux, cette « hémorragie » qui signe la mort de la galaxie désigne aussi le coupable : la fusion des deux galaxies qui ont donné naissance à ID2299.
Des chercheurs du CEA-Irig ont développé une instrumentation novatrice pour la « polarisation dynamique nucléaire » (DNP) et la RMN solide haute résolution à très basse température (35 K au lieu de 100 K pour les appareils commerciaux). Leur instrument autonome en fluide cryogénique se classe en tête des prototypes préindustriels mondiaux.
Deux physiciens théoriciens de l’IPhT présentent une nouvelle méthode permettant de calculer un nombre infini de paramètres, jusqu'alors inconnus, qui complètent la description des trous noirs, ouvrant ainsi une nouvelle fenêtre sur leur physique.
Une collaboration réunissant des équipes de la Direction des énergies et du CEA-Irfu a produit une image bidimensionnelle du cœur du réacteur G2 de Marcoule, à l’aide d’un télescope à muons (des particules issues de rayonnements cosmiques). Elle révèle des structures internes et démontre le potentiel de la muographie pour l’assainissement et le démantèlement d’installations nucléaires en complément d’autres méthodes.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.