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Comme son nom l'indique, le groupe « Origines Cosmologiques et Astrophysiques » s'intéresse particulièrement à l'étude des origines, depuis celles de l'Univers jusqu'à celles des systèmes planétaires et du nôtre en particulier. Pour ce faire, nous analysons les propriétés d'astres ou de phénomènes divers : 
- les comètes, véritables fossiles des premières étapes de la formation de notre système solaire ;
- les exoplanètes en transit, qui permettent de caractériser les systèmes planétaires extérieurs et de les comparer au nôtre ;
- les mirages gravitationnels, grâce auxquels nous pouvons sonder la matière sombre ainsi que l'Univers à très grande échelle
- et enfin les modèles cosmologiques eux-mêmes, outils d'étude de l'évolution de l'Univers.

Outre le temps d'observation obtenu sur les grands télescopes internationaux, notre groupe de recherche a initié le programme TRAPPIST, basé sur un télescope entièrement robotique de 60 cm installé à l'observatoire de La Silla au Chili, et dédié à l'étude des exoplanètes et des petits corps de notre système solaire.

En outre, le projet SPECULOOS est en cours de développement. Son but est de rechercher des exoplanètes telluriques en transit autour d'étoiles de très faible masse dans le voisinage solaire et, si possible, des planètes pouvant abriter la vie. Les fonds nécessaires à la construction de deux télescopes ont été accordés par l'European Research Council.

Notre groupe développe également des méthodes pour améliorer la netteté des images astronomiques, comme la méthode MCS de déconvolution