Le LUX aborde une grande diversité de thèmes en astrophysique, centrés sur l’étude des phénomènes extrêmes et des processus aux échelles (extra)galactiques. Toutes les méthodologies de l’astrophysique moderne sont mises à contribution : théorie, simulations, observations, instrumentation, astrophysique de laboratoire… La centaine de personnes composant le laboratoire est répartie sur trois sites : les campus de Meudon et de Paris de l’Observatoire de Paris et celui de Jussieu de Sorbonne Université. Les trois tutelles de l’unité sont l’Observatoire de Paris, le CNRS et Sorbonne Université. Le LUX est organisé autour de trois équipes scientifiques et une instrumentale.
L’équipe Cosmologie et Galaxies s’intéresse à la formation et à l’évolution des galaxies, à l’influence de la matière noire et de l’énergie noire sur l’évolution de l’Univers. Ces recherches sont menées à l’aide de simulations numériques intensives, de modèles analytiques et d’observations avec les grands instruments de la communauté scientifique. Les membres de l’équipes participent à des projets comme ALMA, CTA, IRAM, Euclid, JWST, SKA,VLT/MOONS et ELT/MOSAIC .
L’équipe Astrophysique Relativiste allie observation, théorie, modélisation et simulation pour étudier les objets compacts (étoiles à neutrons, trous noirs) et les théories gravitationnelles (relativité générale et alternatives). Elle modélise des phénomènes extrêmes (jets, sursauts gamma, ondes gravitationnelles) et exploite des données d’instruments de pointe (SVOM, HESS, LIGO-Virgo) tout en contribuant à la préparation de futurs instruments (CTA, LISA). Ce lien entre théorie, données et simulation permet une compréhension approfondie des processus extrêmes de l’Univers.
L’équipe Milieu Interstellaire et Plasmas étudie la dynamique et la chimie des fluides et plasmas astrophysiques, et les dynamiques moléculaires et atomiques, avec des applications à la formation stellaire et l’évolution des galaxies. Les activités de recherche font appel aux observations sur les grands télescopes de la discipline (IRAM, ALMA, ESO, CFHT, JWST), aux calculs théoriques, simulations numériques, analyse des données avancée, ainsi qu’aux expériences de laboratoire : spectroscopie UV et lasers de puissance (LULI2000, Apollon, Gekko XII, Omega, Vulcan).
L’équipe Détecteurs supraconducteurs et Instrumentation est une composante de recherche et développement instrumental, qui prépare la mise au point des futures générations de détecteurs ultra-sensibles. Le groupe utilise plusieurs logiciels de conception électromagnétiques 2D et 3D et dispose d’une salle blanche de microfabrication dédié aux dispositifs supraconducteurs, ainsi que d’un laboratoire de caractérisation cryogénique
