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Direction de la recherche fondamentale
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La sensibilité de l’imagerie directe de planètes extrasolaires a pu être multipliée par dix en installant, sous supervision de l’ESO, l’instrument VISIR construit par le CEA-Irfu sur Yepun, l’un des télescopes du VLT, équipé d’un système d’optique adaptative intégré. Une campagne de cent heures en 2019 a révélé une image qui pourrait être celle d’une planète orbitant autour de l’étoile Alpha Centauri A à 4,4 années-lumière de nous.
L'astrophysicienne Catherine Cesarsky est lauréate du prix Tate 2020 pour le leadership international en physique, une distinction de l'Institut américain de physique pour une contribution internationale en astrophysique.
Un physicien théoricien de l’IPhT et ses partenaires de l’EPFL (Suisse) et du MIT (États-Unis) ont démontré une forme temporelle d’intrication quantique qui leur a permis de mettre en évidence, pour la première fois, une très forte intrication entre un photon et un phonon, dans un cristal de diamant à température ambiante.
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.
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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.