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Direction de la recherche fondamentale
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Avec l’espoir de préciser la masse des neutrinos, la collaboration Cupid-0 à laquelle participe l’Irfu cherche à mettre en évidence une forme hypothétique de radioactivité, la désintégration double bêta sans émission de neutrino. Pour la détecter, une première matrice de bolomètres scintillants a été intégrée, testée avec succès et mise en service en 2017 au laboratoire souterrain du Gran Sasso, en Italie.
Dans l’Univers jeune, les pouponnières d'étoiles interagissent fortement avec leur environnement en échangeant rapidement d’énormes quantités de gaz. Cette découverte au cœur d’une galaxie lointaine baptisée « Émeraude » par une collaboration internationale impliquant l’Irfu permet de mieux comprendre l'évolution des galaxies massives, il y a environ 11 milliards d’années.
Selon Miguel Zumalacarregui, de l’IPhT, et son collaborateur Uros Seljak, la matière noire ne peut être intégralement constituée de trous noirs de masse supérieure à un centième de la masse solaire. Il faut donc aussi chercher du côté des particules élémentaires pour démasquer la matière noire !
Une collaboration co-pilotée par l’Irfu précise les formes possibles du noyau de zirconium à 58 neutrons grâce à une expérience au Ganil. Ces formes se distinguent fortement de celles du zirconium à 60 neutrons. L’occasion de contraindre les modèles de structure nucléaire et de les faire progresser.
L’observatoire spatial à rayons X Hitomi, auquel a contribué l’Irfu, a produit plusieurs résultats scientifiques majeurs, notamment grâce à son exceptionnel pouvoir de résolution spectral, et ce, malgré la défaillance du satellite un mois seulement après sa mise en service en 2016. Riche de cette expérience, la collaboration Hitomi prépare son successeur, Xrism dont le lancement est prévu en 2020-21, tandis que l’ESA prépare la future mission majeure de l’ESA Athena (2030).
Nougat, l’insert supraconducteur à haute température critique (HTC) développé par l’Irfu a été testé avec succès. Sa technologie de bobinage « Metal-as-Insulation » permet de concilier stabilité de fonctionnement et protection en cas de transition vers l’état résistif (quench).
Des chercheurs de l’Iramis sont parvenus à reproduire en laboratoire le régime de convection turbulente, qui est observé à l’intérieur des étoiles, de l’atmosphère ou des océans. C’est la première confirmation sur une expérience modèle d'idées théoriques proposées il y a plus de 60 ans.
L’Irfu vient de tester avec succès un détecteur X destiné à l’un des télescopes du satellite franco-chinois consacré aux sursauts gamma (Space variable Objects Monitor, Svom). Le modèle de vol sera intégré à la caméra dans un an.
Les molécules organiques complexes sont des éléments fondamentaux pour l’émergence du vivant. Pour tenter de comprendre leur origine, une équipe de l’Iramis a exploré et interprété les voies de synthèse de ces molécules à partir d’agglomérats carbonés, irradiés par un faisceau d’ions de basse énergie.
Une équipe internationale conduite par l’Irfu révèle les derniers résultats du sondage XXL, le plus vaste programme d’observation en rayons X réalisé à ce jour, grâce à l’observatoire XMM-Newton de l’ESA. Ce catalogue inclut 365 amas de galaxies et 26 000 noyaux galactiques actifs, dans deux grandes régions du ciel. Il permet aux astrophysiciens de reconstituer l’évolution de structures cosmiques à grande échelle avec des détails sans précédent.
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