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Direction de la recherche fondamentale
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Une équipe de l’Irfu a réalisé une expérience de détection de matière noire en ciblant les « photons noirs », des particules hypothétiques, apparentées aux photons mais dotées d’une masse, qui pourraient interagir avec une surface conductrice. Dans les conditions étudiées, toujours rien !
Dans une expérience au Ganil, une collaboration internationale a mis en évidence pour la première fois l’amplification d’un mode d’excitation connu du noyau de plomb 207, prédite par la théorie, et qui tire son origine dans le couplage entre l’état quantique d’un nucléon individuel et l’oscillation collective des nucléons.
Une collaboration entre la DEN et l’Irfu permet de porter la précision du détecteur compact de neutrinos Stereo au meilleur niveau, pour la traque de l’hypothétique neutrino « stérile ».
La collaboration ProtoDUNE-DP, à laquelle participe l’Irfu, procède aux tests au Cern d’un détecteur de neutrinos « double phase », contenant près de 800 tonnes d’argon liquide et gazeux. Cette technique, potentiellement plus performante que la détection avec argon liquide seul, pourrait être utilisée pour l’expérience géante DUNE, qui démarrera en 2026 aux États-Unis et permettra notamment d’étudier l’asymétrie matière-antimatière.
Pour la première fois, des rayons gamma de très haute énergie ont été détectés plusieurs heures après le début d’un sursaut gamma, en juillet 2018. Cette découverte permise par le grand télescope de HESS, en Namibie, apporte de précieux indices sur les mécanismes physiques à l’œuvre dans les accélérateurs cosmiques de particules.
Après bobinage, la septième et dernière bobine supraconductrice du projet Fresca2 a quitté Saclay en juin 2019, mettant fin à l’activité de l’Irfu sur ce projet démarré en 2009, en collaboration avec le Cern. Le dipôle Fresca2, constitué de quatre bobines, va rejoindre sa station d’essais et servira à des tests sous champ magnétique, en particulier pour des « inserts » supraconducteurs à haute température critique destinés à un futur accélérateur de particules circulaire.
Des physiciens nucléaires de l’Irfu et leurs partenaires polonais ont réalisé deux études à grande échelle embrassant les résultats expérimentaux les plus récents de diffusion Compton sur le proton. Ils espèrent ainsi progresser dans la reconstruction de la forme du proton.
Une équipe internationale pilotée par l’Irfu a sondé les enveloppes de poussières autour d’étoiles encore en formation et observé des grains de taille millimétrique dans leur partie centrale. Une découverte surprenante qui pourrait bousculer les modèles de formation des planètes.
Le réseau terrestre de télescopes optiques, étroitement associé à l’observatoire spatial franco-chinois Svom, a démontré sa capacité à suivre la contrepartie visible de sources d’ondes gravitationnelles détectées aux États-Unis ou en Italie, avant même le lancement du satellite, prévu fin 2021.
Des chercheurs de l’Irfu et de l’Irig développent un banc d’essai unique au monde qui permettra la caractérisation intra-pixel de détecteurs matriciels, pour le visible ou l’infrarouge en astrophysique.
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