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Direction de la recherche fondamentale
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En s’appuyant sur l’observation de dix mille quasars, des astrophysiciens de l’Irfu et leurs partenaires de la collaboration eBOSS ont réalisé une carte « tomographique » des grandes structures de l’Univers, à plus de 10 milliards d’années-lumière de nous. Ils sont en effet parvenus à agréger les données unidimensionnelles disponibles jusque-là pour reconstruire un cube de plus de 3 milliards d’années-lumière de côté. Ils disposent désormais d’un outil puissant pour lire l’histoire de l’Univers !
Lancée le 10 février dernier, la mission Solar Orbiter a effectué une série de tests en vol lors de sa première approche du Soleil, le 17 juin, à mi-distance entre notre étoile et la Terre. Le 7 juin, le spectromètre imageur X Stix, auquel collabore le CEA-Irfu, a eu la chance d’observer une éruption alors que l’activité solaire est actuellement faible.
Le programme de relevé des objets célestes Sloan Digital Sky Survey (SDSS) publie aujourd'hui une analyse complète de la plus grande carte tridimensionnelle de l'Univers jamais créée, permettant de reconstruire l’histoire de son expansion sur une période de 11 milliards d’années, contre 6 auparavant. L’analyse des données permet de contraindre les propriétés de l’énergie noire, responsable de l’accélération de cette expansion cosmique.
Grâce à une méthode fondée sur les champs de vitesses des galaxies, une collaboration internationale incluant le CEA-Irfu, le CNRS et les Universités Clermont Auvergne et Claude Bernard (Lyon) a découvert une immense structure qu’elle a baptisée Mur du Pôle Sud, dans une région du ciel inconnue, car opacifiée par d’épais nuages.
La mission Euclid va observer plus d'un milliard de galaxies afin de mieux comprendre l’accélération de l’expansion de l’Univers, reliée à l’énergie noire. Elle a franchi une nouvelle étape avec la livraison à l’ESA de ses deux instruments, dont la caméra VIS, sous la responsabilité de UCL (University College de Londres), avec une participation importante du CEA-Irfu. Le lancement depuis la Guyane est prévu en 2022.
Grâce à un détecteur équipé d’électronique numérique, des chercheurs du CEA-Irfu et leurs partenaires finlandais ont mesuré la durée de demi-vie d'un état excité de nobelium 250, près de dix fois plus longue que celle de son état fondamental (proche de 35 µs). Une première pour des durées aussi courtes !
Avec un bruit de fond quasi-nul, l’expérience CUPID-Mo au Laboratoire souterrain de Modane, à laquelle participent le CEA-Irfu et le CEA-Iramis, fixe une nouvelle limite de non détection à une hypothétique désintégration, « double bêta sans neutrino 0νββ », jamais observée. Si elle se produisait, cette détection prouverait que les neutrinos sont leurs propres antiparticules et expliquerait la prédominance de la matière sur l’antimatière dans l’Univers.
Agrégeant huit années d’exploitation de l’observatoire spatial de la NASA Fermi, le quatrième catalogue recense plus de 5000 sources gamma (autour du GeV) dont 28 % restent inconnues. Accessible en ligne, il fournira des cibles de choix au futur réseau de télescopes Cherenkov CTA qui détectera au sol des rayons gamma encore plus énergétiques (TeV).
La construction du détecteur destiné au futur trajectographe de muons de l’expérience Alice, au Cern, s’achève avec une contribution importante du CEA-Irfu. Cet instrument de haute précision permettra d’analyser les collisions de protons ou de noyaux de plomb du LHC avec une résolution spatiale accrue afin d’étudier un état exotique de la matière appelé plasma de quarks et de gluons.
En s’appuyant sur les données recueillies au LHC entre 2016 et 2018, un groupe de la collaboration Atlas coordonné par l’Irfu a mis en évidence pour la première fois la production simultanée de quatre quarks top à partir de collisions de protons. Ce phénomène spectaculaire – qui produit un état final de masse inégalée – permettra bientôt de tester des modèles de « nouvelle physique ».
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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.