Le fond cosmique micro-ondes (CMB) est le rayonnement résiduel, une relique de l’origine de l’Univers, qui est restée du découplage des photons de la matière, un événement
qui a eu lieu au début de l’Univers, 380 000 ans après le Big Bang. Sa détection en 1964 et celle de ses très faibles variations de température en 1992, grâce au satellite COBE – deux découvertes célébrées par les lauréats du prix Nobel – sont parmi les principales avancées scientifiques du XXe siècle. Les missions WMAP (2001-2010) et Planck (2009-2013) ont amélioré la résolution angulaire et obtenu une plus grande sensibilité des mesures.
Des études approfondies au 21e siècle par les télescopes spatiaux WMAP et Planck nous ont conduit à une compréhension plus complète
histoire profonde de notre Univers.
Le signal polarisé très faible du CMB nécessite des expériences encore plus complexes et sensibles que celles développées jusqu’à présent pour pouvoir le détecter. Pour faire face à ce défi, la collaboration dans le projet QUBIC a développé un instrument complètement nouveau. Il est enfermé dans une coque cylindrique ou cryostat de 1,8 m de haut et 1,6 m de diamètre, qui le protège et le maintient à -269 ° C. Il est ouvert sur le ciel à travers une fenêtre de 45 cm de diamètre en polyéthylène rigide haute densité, transparent au rayonnement micro-onde que l’expérience tente de mesurer; examine méticuleusement et en détail l’espace dans deux fréquences: 150 et 220 GHz, et enregistre ledit rayonnement avec une nouvelle technique, hybride entre deux techniques utilisées dans les études CMB (appelées respectivement interférométrie et bolométrie) au moyen d’un ensemble de 1024 photodétecteurs, dont les signaux permettent d’analyser les caractéristiques du rayonnement étudié. Pour détecter le signal, le cryostat sera globalement refroidi à 4K (correspondant à -269,15 ° C, seulement 4 ° C, au-dessus du zéro absolu), mais les capteurs bolométriques doivent fonctionner à des températures 10 fois inférieures (~ 300 mK). Cela implique la conception d’un système de refroidissement complexe, spécialement conçu pour QUBIC.
L’instrument a été conçu par les membres de la collaboration internationale QUBIC et est en cours de construction dans différents laboratoires et instituts argentins et européens. En France, des travaux sont en cours sur les détecteurs, la conception de leur mécanique, la lecture de l’électronique et la programmation; en Italie, sur le cryostat, les miroirs, les cornes d’antenne et les connecteurs; en Irlande, sur des simulations optiques; en Angleterre, sur la conception du détecteur de cornet, la cryogénie interne, les filtres et polariseurs, et en Argentine, sur l’adéquation du site, son infrastructure et la conception mécanique de la monture.
L’Argentine a de l’expérience dans la construction et l’exploitation d’installations pour de grands projets de physique expérimentale, par exemple, grâce à sa participation à l’observatoire des rayons cosmiques Pierre Auger, situé à Malargüe, Mendoza.