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Direction de la recherche fondamentale
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Une collaboration internationale conduite par l’Irfu a montré que les exoplanètes en orbite à proximité de leur étoile s’en rapprochent ou s’en éloignent rapidement sous les effets conjoints des forces de marées et du magnétisme.
À l'aide d'une panoplie de détecteurs, les physiciens du monde entier ont scruté la région d'où est venue l'onde gravitationnelle, détectée le 17 août 2017 par les installations Ligo-Virgo à la recherche d’autres messagers de l’Univers. Cette onde, née de la fusion de deux étoiles à neutrons, était accompagnée d’un sursaut gamma et de l’émission de lumière visible.
Le détecteur à argon liquide de nouvelle génération de l’expérience WA105 a recueilli ses premiers signaux au Cern. Ce prototype prépare l’observation de neutrinos à grande échelle par Dune (Deep Underground Neutrino Experiment) à partir de 2026, aux États-Unis. Ces recherches, auxquelles participe l’Irfu, visent notamment à éclairer l’origine de la matière et de l’antimatière.
Ce grand vide a été détecté par des techniques d’imagerie muoniques menées par trois équipes distinctes de l'Université de Nagoya (Japon), du KEK (Japon) et du CEA/Irfu. C’est la 1ère découverte d'une structure interne majeure de Kheops depuis le Moyen-Age
Pour cerner la propriété d’ « étrangeté » du proton, une collaboration internationale incluant l’Irfu a produit à partir de protons des particules contenant un quark « strange » et les a caractérisées. Ces mesures de haute précision réalisées au Cern à Genève devraient permettre de mieux cerner la contribution des quarks strange au spin du nucléon.
La collaboration LIGO-Virgo a observé pour la première fois des ondes gravitationnelles émises lors de la fusion de deux étoiles à neutrons, celle-ci s’accompagnant de l’émission de lumière. Autant sur terre que dans l’espace, le CEA a participé à la chasse à ces contreparties lumineuses observées dans les heures et jours qui suivirent.
Pour la première fois, une collaboration internationale impliquant l’Irfu dresse la carte 3D des plus grandes structures de l’Univers à partir des mouvements de milliers de galaxies. Cette reconstruction inclut des zones jusque-là non observables.
L’ensemble des données recueillies entre 2010 et 2017 par la collaboration T2K (Tokai To Kamiokande) et les expériences sur les neutrinos de réacteurs renforce la tendance annoncée il y a un an : neutrinos et antineutrinos semblent bien se comporter différemment !
La collaboration Atlas du LHC (Cern) a mis en évidence pour la première fois la diffusion à haute énergie de la lumière par la lumière. Ce processus rarissime voit deux photons interagir et changer de direction. Il était annoncé depuis plusieurs décennies par la théorie quantique de l’électromagnétisme, l’électrodynamique quantique.
Grâce à l’interféromètre européen Alma (Chili), une équipe internationale impliquant l’Irfu a détecté, pour la première fois, la molécule ionisée CH+ dans des galaxies distantes. Ses observations révèlent l'existence insoupçonnée de vastes réservoirs turbulents de gaz autour de ces jeunes galaxies. Celle-ci explique l’intensité et la persistance de la formation stellaire des galaxies dites à « flambées d’étoiles ».
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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.