CEA : Vers de nouvelles découvertes!

Une supernova capturée à la naissance

Couplant observations, traitement du signal et modélisation, les résultats scientifiques obtenus au CEA reflètent l’évolution des connaissances dans de nombreux thèmes astrophysiques du cycle solaire, à la formation des étoiles et des galaxies, des premiers amas de galaxies aux contraintes cosmologiques. Ils illustrent l’incontestable progression en dix ans de notre compréhension de l’Univers et pointent sur les questions ouvertes et les défis à relever. Un des enjeux majeurs dans l’ensemble des domaines abordés est la nécessaire prise en compte de l’imbrication des multiples processus physiques: couplage, rétroaction sur une large gamme d’échelles spatiales.

Quel est le lien entre la dynamique interne du Soleil et les éruptions solaires? Quel est l’impact des propriétés de l’étoile hôte et de son activité, sur les (exo)planètes et leur l’habitabilité? Quels sont les processus responsables de la structuration du milieu interstellaire et de la formation des étoiles? Quid des stades ultimes de l’évolution stellaire (supernovae, objets compacts) et de leur impact sur le milieu interstellaire et les galaxies? Quelle est la nature de l’énergie noire?

L’avènement du numérique, de l’intelligence artificielle et le prochain passage à l’exascale du calcul haute performance offrent de nouvelles opportunités pour l’astrophysique. Une nouvelle ère d’observatoires au sol et dans l’espace, à laquelle le CEA contribue activement, permettra bientôt de scruter l’Univers avec des instruments ouvrant de nouveaux horizons par leurs technologies innovantes: surface collectrice, imagerie et spectroscopie haute résolution, variabilité temporelle, polarisation.

Depuis le sol, CTA traquera les rayons gamma de très haute énergie et l’accélération de particules dans l’Univers. L’ELT (l’Extremely Large Telescop) de l’ESO, pour lequel le CEA contribue à l’instrument infrarouge METIS (2026), observera avec son diamètre de 39 m les premières galaxies et les exoplanètes. La prochaine décennie de missions spatiales est en préparation dans le cadre du CNES, de la NASA et du programme de l’ESA Cosmic Vision 2015-2035 : de Solar Orbiter (2020) à l’observatoire en infrarouge JWST (2021), du ciel transitoire avec SVOM (fin 2021) à la cosmologie avec Euclid (2022), des missions dédiées aux exoplanètes PLATO (2026) et ARIEL (2028) aux ambitieuses missions de l’ESA que sont l’observatoire en rayons X ATHENA (2031) et l’observatoire spatial d’ondes gravitationnelles LISA (2034).

Qu’elles soient observationnelles ou théoriques, les prochaines années devraient être riches de découvertes. Ces programmes ambitieux sont le fruit de longs développements. La communauté prépare, en parallèle et dès à présent, les étapes suivantes. Les missions THESEUS et SPICA sont candidates pour un lancement en 2032. Au-delà de 2035, les réflexions commencent pour définir le prochain programme de l’ESA Voyage 2050! Vers de nouvelles découvertes!

Cet article est la conclusion de la revue Clés CEA N° 68, rédigée par Madame Anne Decourchelle directrice de l'UMR AIM et chef du Département d'astrophysique du CEA (Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers).

En vidéo ci-dessous --> La fonction de l'UMR AIM expliqué par Anne Decourchelle

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