L’Univers serait fait de matière et de vide : voilà une affirmation apparemment banale et communément partagée. Pourquoi aller plus loin ? Parce que les observations accumulées par les astronomes d’abord, puis les astrophysiciens, et enfin par les physiciens des particules nous renvoient l’image d’un univers décidément plus complexe, et plus riche. La Relativité générale nous apprend que le devenir de l’Univers, et son passé, dépendent de sa quantité totale de matière et d’énergie. Or le bilan des observations montre qu’il est nécessaire de supposer l’existence d’une matière dite « noire » car elle ne nous envoie aucun rayonnement détectable. Par ailleurs l’étude des supernovæ lointaines a contraint les cosmologistes à admettre l’existence d’une énergie associée ni à la matière ni au rayonnement. Cette énergie « orpheline », très difficile à mettre en évidence, a tout bonnement été qualifiée, elle aussi, de « sombre », ou « noire ». Ces deux « côtés obscurs » de l’Univers sont activement étudiés au Dapnia : l’énergie sombre dans de nombreux programmes d’observation, au sol ou depuis des satellites, et par des travaux théoriques en cosmologie ; la matière noire dans deux grands axes de recherche, matière noire « baryonique » (matière ordinaire), ou matière noire « non baryonique » (nouvelles particules). Dans les deux cas les expériences du Dapnia, en cours ou en construction, apporteront une contribution notable. Le domaine des « astroparticules » s’est fait connaître en 1987, quand pour la première – et, jusqu’à présent, la seule – fois une supernova a été « vue » par des détecteurs de neutrinos. Depuis, ce domaine au carrefour de l’astrophysique et de la physique des particules a produit au Dapnia de très beaux résultats, aussi bien dans la connaissance du Soleil et de son flux de neutrinos, que dans l’étude du rayonnement micro-onde cosmologique. Enfin la complémentarité entre l’infiniment grand et l’infiniment petit est manifeste dans une des énigmes que nous pose le big bang : qu’est devenue l’antimatière nécessairement associée à la matière créée lors de l’explosion primordiale ? La physique des particules suggère une réponse : cette disparition pourrait venir d’une asymétrie, connue sous le nom de « violation de CP », dans les lois qui régissent les particules élémentaires. L’étude de cette violation, extrêmement délicate, est une longue tradition au Dapnia, et, après de nouveaux résultats obtenus avec les particules appelées mésons K, elle s’y poursuit avec d’autres, les mésons B.