Une théorie quantique de la gravitation est l'un des graals de la physique. Mais les effets prédits sont généralement impossibles - ou presque - à tester en laboratoire sur Terre. Les physiciens ne se découragent pas et tentent de réaliser certaines expériences qui pourraient révéler cette nouvelle physique. Une des dernières en date a permis de sonder, grâce à des neutrinos, la structure en écume de l'espace-temps, avec des trous noirs quantiques microscopiques agissant selon des idées que l'on doit notamment à Stephen Hawking.

Sciences

Physique

Une théorie de gravitation quantique de Hawking a été testée avec des neutrinos au pôle Sud

actualité

29/03/2024

Du visible aux ondes radio en passant par l'infrarouge et même l'ultraviolet, notre Voie lactée, les scientifiques l’ont déjà dévoilée sous toutes ses coutures. Ou presque. Parce qu’il leur manquait cruellement une image. Une image unique, voilée de mystère, quasi « fantômatique ». Celle dessinée par les neutrinos.

Sciences

Voie lactée

Voici la première image des « particules fantômes » dans la Voie lactée

actualité

01/07/2023

Les rayons cosmiques ont été découverts au début du XXe siècle mais depuis quelques décennies, on en détecte avec des énergies tellement élevées que leur production nécessite de mystérieux accélérateurs cosmiques. En suivant la piste des neutrinos cosmiques, il semble de plus en plus évident que ces accélérateurs sont des trous noirs supermassifs. Les derniers résultats du détecteur géant IceCube en Antarctique vont fortement dans ce sens.

Sciences

Trou noir supermassif

Les mystérieux neutrinos à hautes énergies seraient bien liés aux trous noirs supermassifs

actualité

07/11/2022

Les astronomes ont des raisons de penser que l'origine des particules chargées à hautes énergies des rayons cosmiques est la même que celle des neutrinos cosmiques à des énergies similaires. De nouvelles analyses d'observations de ces neutrinos corroborent fortement l'idée que ces particules sont bien produites aux abords des trous noirs supermassifs derrière les quasars et les blazars.

Sciences

Physique

On sait ce qui se cache derrière les neutrinos à hautes énergies

actualité

24/07/2022

Le modèle standard de la physique des particules référence trois « saveurs » de neutrinos. Mais de nouvelles expériences semblent aujourd’hui vouloir confirmer l’existence d’une quatrième sorte de neutrino : le neutrino stérile.

Sciences

Physique

Neutrino stérile : détection d’une anomalie « très excitante »

actualité

26/06/2022

Des dizaines de milliards de neutrinos, issus de réactions nucléaires au cœur du Soleil, traversent chaque seconde chaque centimètre carré de la surface terrestre sans que l'on s'en rende compte. D'autres sont des vestiges du Big Bang. La détermination précise de la masse de ces neutrinos est l'un des grands enjeux de la physique des hautes énergies, un défi que l'on espère relever avec l'expérience Katrin pour KArlsruhe TRItium Neutrino. Elle ouvrirait peut-être une fenêtre sur une nouvelle physique et permettrait aussi de progresser en cosmologie.

Sciences

Physique

Nouvelle physique : la masse des neutrinos est mieux déterminée grâce à Katrin

actualité

14/02/2022

Depuis quelques années, des discordances apparaissent entre les déterminations de paramètres et phénomènes cosmologiques issues des analyses très solides du rayonnement fossile permises par la mission Planck et certaines autres déterminations concernant, par exemple, l'accélération de l'expansion du cosmos ou ses grandes structures comme les amas de galaxies. Certaines de ces tensions entre les déterminations signalent peut-être une nouvelle physique. Toujours est-il que de récentes analyses faites par deux astrophysiciens français, Alain Blanchard et son collègue Stéphane Ilic, semblent réduire les conflits concernant les amas et pour le moins apportent une nouvelle confirmation du modèle cosmologique standard.

Sciences

Cosmologie

Une énigme des amas de galaxies confirmerait le modèle standard avec matière et énergie noire

actualité

27/10/2021

La matière gouverne la dynamique de notre Univers. Les astronomes le savent. Et l’intelligence artificielle vient tout juste de leur permettre de mettre à jour ce qui ressemble à des structures filamenteuses constituées de l'énigmatique matière noire. Comme des ponts cachés entre les galaxies qui nous entourent. De quoi retracer l’histoire et entrevoir l’avenir de notre Univers local.

Sciences

Astronomie

Des ponts cachés de matière noire entre les galaxies de l'Univers local

actualité

28/05/2021

Prédite il y a plus de 60 ans par le prix Nobel de physique Sheldon Glashow alors qu'il était sur la piste de la théorie électrofaible unifiant électromagnétisme et radioactivité, la résonance Glashow a enfin été vérifiée avec un antineutrino dans le détecteur IceCube. Elle ouvre une nouvelle fenêtre sur la physique des quasars.

Sciences

Physique

Neutrinos et trous noirs : IceCube vérifie l'existence de la résonance Glashow prédite il y a 60 ans

actualité

17/03/2021

L'astronomie des neutrinos a fait de grands progrès ces dernières décennies et, après la détection des neutrinos solaires et des supernovae, elle se connecte de plus en plus aujourd'hui à l'astrophysique des trous noirs. On commence à observer les neutrinos émis par les étoiles détruites par les forces de marée des trous noirs supermassifs.

Sciences

Trou noir

La destruction des étoiles par des trous noirs trahie par les neutrinos émis

actualité

28/02/2021

Jack Steinberger est un des géants de la physique des particules du XXe siècle. Ses travaux, qui lui ont valu le prix Nobel de physique, ont permis de construire le modèle standard de la physique en mettant notamment en évidence un deuxième type de neutrinos. Il vient de décéder à 99 ans.

Sciences

Neutrino

Le prix Nobel Jack Steinberger, découvreur du neutrino muonique, est décédé

actualité

19/12/2020

Il y a quelques mois, Futura expliquait que l’astrophysique nucléaire et l'astronomie neutrino venaient de remporter un succès de plus. Après plusieurs années de patientes observations du flux de neutrinos solaires par l’expérience Borexino, toutes les prédictions concernant les réactions thermonucléaires faisant briller notre Soleil sont maintenant vérifiées comme l'expliquait un article maintenant publié dans Nature.

Sciences

Physique

L'origine de l'énergie des étoiles confirmée grâce aux neutrinos de Borexino

actualité

27/11/2020

Les neutrinos posent de nombreuses questions dont la résolution nécessiterait une nouvelle physique. En retour, cette dernière permettrait de résoudre plusieurs énigmes en cosmologie dont celle concernant l'antimatière manquante. Pour cela, il faudrait d'abord démontrer que les neutrinos sont des fermions de Majorana, ce qui est possible avec l'expérience Cupid en préparation.

Sciences

Physique

Énigme de l'antimatière : Cupid tentera de la résoudre en découvrant les neutrinos de Majorana

actualité

07/07/2020

Les collisions de trous noirs ne doivent normalement pas s'accompagner d'un flash d'ondes électromagnétiques mais bien d'ondes gravitationnelles et d'un unique trou noir résultant. Toutefois, un tel flash a été observé avec une source d'ondes détectée par Ligo et Virgo. Un scénario explique ce phénomène qui devrait se reproduire périodiquement s'il est exact.

Sciences

Astronomie

La fusion de trous noirs fait briller un quasar !

actualité

29/06/2020

Basée sur l'effet maser, une méthode de mesure des distances des galaxies, dans les disques d'accrétion entourant leurs trous noirs supermassifs, a fourni une nouvelle estimation de la constante de Hubble-Lemaître liée à l'expansion de l'Univers. Sa valeur est toujours en désaccord avec celle obtenue via le rayonnement fossile avec le satellite Planck. Ceci renforce les doutes sur la validité du modèle cosmologique standard tout en n'invalidant en rien la théorie du Big Bang.

Sciences

Cosmologie

Énergie noire : l'accélération de l'expansion de l'Univers défie encore la cosmologie

actualité

16/06/2020

Le Big Bang aurait dû produire autant de matière que d'antimatière et ce ne semble pas être le cas. De la nouvelle physique via les neutrinos et les antineutrinos pourrait expliquer pourquoi. L'expérience T2K au Japon vient de livrer les premiers indices en ce sens avec le phénomène d'oscillation des neutrinos.

Sciences

Physique

Les neutrinos à T2K, une clé de l'énigme de l'antimatière manquante ?

actualité

16/04/2020

Les neutrinos sont des particules mystérieuses. Quasi insaisissables. Pourtant, une meilleure connaissance de leurs propriétés aiderait les physiciens à mieux comprendre le fonctionnement de la matière. C’est pourquoi ils continuent à chercher comment les détecter efficacement. Peut-être en envoyant des ondes radio sur la glace de l’Antarctique.

Sciences

Physique

Une solution simple et efficace pour détecter de rarissimes neutrinos ?

actualité

11/03/2020

Alors que la luminosité de Bételgeuse n’avait cessé de diminuer depuis plusieurs semaines, voilà qu’elle repart maintenant à la hausse. Une surprise ? Pas tout à fait. Car la supergéante rouge est une étoile variable. Et il semblerait qu’ayant atteint le creux de son cycle principal de 430 jours, elle regagne désormais petit à petit en éclat.

Sciences

Astronomie

Bételgeuse : regain de luminosité de la supergéante rouge d'Orion

actualité

01/03/2020

Dédiée à l'étude des neutrinos cosmiques à très hautes énergies, l'expérience Antarctic Impulsive Transient Antenna (Anita) avait découvert des rayons cosmiques atypiques dont il n'était pas certain qu'ils puissent s'expliquer dans le cadre de la physique et de l'astrophysique connues. Un autre détecteur de neutrinos en Antarctique, IceCube, aurait dû voir aussi ces rayons cosmiques dans cette dernière hypothèse. Qu'il n'en ait rien été ne laisse pour le moment qu'une autre hypothèse en lice, des particules d'une nouvelle physique comme celles postulées pour la matière noire.

Sciences

Physique des particules

Des particules mystérieuses détectées en Antarctique annoncent-elles une nouvelle physique ?

actualité

20/01/2020

Entre le 29 septembre et le 7 octobre 2017, un nuage radioactif de ruthénium-106 a survolé l’Europe depuis la Russie jusqu’au sud de la France. Des scientifiques apportent aujourd’hui la preuve de son origine : une expérimentation de recherche sur les neutrinos ayant mal tourné.

Sciences

Physique

On sait d'où provient le nuage radioactif qui a survolé l'Europe en 2017

actualité

31/07/2019

De nombreuses expériences traquent la matière noire, directement ou indirectement. Les derniers résultats obtenus dans l'espace à bord de l'ISS par le « Hubble des rayons cosmiques », AMS-02, viennent d'être publiés.

Sciences

Physique

Matière noire : le détecteur AMS-02 a-t-il vu sa trace dans les rayons cosmiques ?

actualité

08/02/2019

C’est une grande première ! Des scientifiques ont réussi à remonter jusqu’à la lointaine source d’émission d’un neutrino de haute énergie, cette particule fantôme qui traverse en général la matière sans interagir avec elle. D’où vient donc ce neutrino ? Comment a-t-il été détecté ? Réponse dans cette vidéo.

Sciences

Galaxie

Les blazars, des trous noirs géants accélérateurs de rayons cosmiques

actualité

14/07/2018

Retour sur la détection d'une fusion de deux trous noirs annoncée hier soir par les collaborations Ligo (États-Unis) et Virgo (Europe). Pour la première fois, la région de l'espace d'où provenaient les ondes gravitationnelles a pu être cernée.

Sciences

Onde gravitationnelle

Ondes gravitationnelles : la détection par Virgo et Ligo localise le trou noir binaire

actualité

28/09/2017

Les supernovae de type SN II sont des explosions d'étoiles massives dont le cœur s'effondre lorsque le carburant thermonucléaire est épuisé. Des observations du reste de la supernova de Cassiopée A semblent confirmer les simulations numériques : ce type de supernovae serait dû à l'émission d'un intense flux de neutrinos qui soufflerait brutalement les couches externes de l'étoile.

Sciences

Supernova

Supernovae : le souffle des neutrinos serait bien à l'origine de certaines SN II

actualité

26/06/2017

L'étoile massive N6946-BH1 a visiblement explosé sous nos yeux mais aucune supernova n'a été repérée. Les astronomes suspectaient la chose possible, ce qui implique la formation directe d'un trou noir. C'est bien ce que semblent avoir observé trois instruments, dont Hubble. Ce serait une grande première.

Sciences

Hubble

Hubble aurait observé la naissance d'un trou noir

actualité

29/05/2017

Fêtera-t-on un jour la fête de la mère du Soleil ? Peut-être. En 2016, les astronomes ont précisé l'identité de la supernova dont l'explosion a engendré notre Système solaire. S'ils ont raison, elle n'était pas trente fois plus massive que le Soleil, comme on le pensait.

Sciences

Astronomie

Le visage de Coatlicue, l'étoile mère du Soleil, se précise

actualité

28/05/2017

Des théories proposées depuis les années 1970 pour unifier les forces de la nature prédisent que le proton est instable. Un jour, tous les noyaux de l’univers observable n’existeront donc plus si l’une de ces théories est exacte. On cherche à vérifier cette prédiction avec des expériences comme celle de Super Kamiokande. Elles indiquent pour le moment que sa durée de vie doit être supérieure à un million de milliards de milliards de milliards d’années.

Sciences

Physique

Quand les protons disparaîtront-ils de l'univers ?

actualité

29/04/2017

Encore plus difficile à détecter que les trois types de neutrinos du modèle standard, les neutrinos stériles sont un des serpents de mer de la cosmologie et de la physique théorique. Des mesures faites avec le détecteur IceCube, immense instrument enfoui dans les glaces de l'Antarctique, viennent pourtant de rendre leur existence moins plausible en réfutant les expériences qui la suggéraient.

Sciences

Neutrino

Matière noire : IceCube a-t-il réfuté les neutrinos stériles ?

actualité

13/08/2016

Les résultats obtenus au LHC démontrent que le modèle standard de la physique des particules et les théories qui le fondent sont plus solides que jamais... ce qui désespère les physiciens, qui aiment tant l'inconnu. Le nouveau boson qui semblait sur le point d'être découvert n'était qu'une fluctuation aléatoire des signaux. Qu'une nouvelle physique échappe toujours à nos filets pourrait signifier que nous vivons dans une région d'un multivers.

Sciences

Cern

Le LHC est triste : il n'y a pas de nouveau boson, mais y a-t-il un multivers ?

actualité

09/08/2016

Les corrélations quantiques étranges qui se manifestent à travers « l’effet EPR » entre deux objets séparés dans l’espace ont des analogues dans l’écoulement du temps pour un seul système quantique. C’est ce que montre le phénomène d’oscillation des neutrinos sur des centaines de kilomètres.

Sciences

Physique

Une sorte d'effet EPR temporel dans les oscillations des neutrinos

actualité

18/07/2016

À côté des photons du rayonnement fossile, il existerait un fond diffus de neutrinos émis environ une seconde après le « temps zéro » du Big Bang. Ce sont eux que veut détecter le projet Ptolemy qui, en cours d'installation depuis quelques années, va démarrer cet été. Avec les ondes gravitationnelles, il ouvrirait une nouvelle fenêtre sur des périodes anciennes de l'univers observable.

Sciences

Univers primordial

La chasse aux neutrinos du Big Bang va démarrer

actualité

22/03/2016

Jusqu'à présent, les simulations numériques permettant d'étudier la formation des galaxies et leur rassemblement sous forme de grandes structures ne tenaient pas vraiment compte de la relativité générale – elles utilisaient la loi de la gravitation de Newton. Pour percer les énigmes associées à la matière noire et l'énergie noire, il devient pourtant nécessaire de le faire. C'est pourquoi un groupe de cosmologistes vient de créer Gevolution, une simulation pleinement relativiste.

Sciences

Formation galaxies

La relativité générale, clé de la naissance des structures galactiques

actualité

14/03/2016

D'après les premières estimations de la première campagne d'observation de Ligo, il se pourrait qu'une onde gravitationnelle provenant de la fusion de trous noirs frappe la Terre à peu près toutes les quinze minutes. Voilà de quoi espérer de nombreuses observations et, à la clé, une meilleure compréhension des trous noirs et de leur naissance.

Sciences

Onde gravititationnelle

Une onde gravitationnelle de trous noirs frapperait tous les quarts d'heure

actualité

18/02/2016

Et si les électrons finissaient par se désintégrer ? Les physiciens envisagent cette possibilité depuis longtemps. Si le phénomène était réel, il conduirait un jour (lointain) à la destruction des atomes de l'univers. Bien avant, il nous mettrait sur la piste d'une nouvelle physique. Le détecteur Borexino, en Italie, a tenté de surprendre cette désintégration, qui pourrait se faire sous forme de neutrinos et de photons.

Sciences

Physique des particules

Nos électrons se désintégreront-ils un jour en neutrinos ?

actualité

13/12/2015

Particules spéculatives, les monopôles magnétiques portent des charges magnétiques élémentaires, comme électrons et positrons portent des charges électriques. Leur découverte, et surtout leur capture sur Terre, révolutionneraient la physique, voire l'astronautique. Dans les glaces de l'Antarctique, le détecteur de neutrinos IceCube n'a pas été conçu pour cela, mais certains chercheurs s'en servent pour chasser d'hypothétiques monopôles venus de l'espace.

Sciences

Physique des particules

Les monopôles magnétiques, clés des futurs voyages spatiaux ?

actualité

15/11/2015

Particule évanescente, le neutrino avait déjà valu deux prix Nobel de physique. En voici un autre, 20 ans après le premier, pour le Canadien Arthur B. McDonald et le Japonais Takaaki Kajita qui, en 1998, ont montré pourquoi les neutrinos en provenance du Soleil semblaient si peu nombreux : parce qu’une partie d’entre eux se camouflaient. Cette « oscillation » impliquait une masse, ce qui a fait faire un joli pas en avant à la physique. Si vous n’avez pas tout compris, une seule adresse : Futura-Sciences, ses actus et ses dossiers.

Sciences

Physique

Le Nobel 2015 de physique pour ceux qui ont vu osciller les neutrinos

actualité

07/10/2015

Volcans et dérive des continents sont les manifestations les plus évidentes de la machine thermique qu'est la Terre, alimentée par ses réserves de chaleur dont une partie provient de la désintégration d'isotopes radioactifs. Aujourd'hui détectable, le flux de « géoneutrinos » issus de ces réactions nous éclaire sur l'origine et le fonctionnement de la machine qui fait de la Terre une planète vivante.

Planète

Géologie

Les géoneutrinos, une clé pour comprendre la machine thermique Terre

actualité

11/08/2015

La détermination précise de la masse des neutrinos est l’un des grands enjeux de la physique des hautes énergies. Elle ouvrirait peut-être une fenêtre sur une nouvelle physique et permettrait aussi de progresser en cosmologie. Une des techniques prometteuses pour y parvenir fait usage du rayonnement cyclotron d’un seul électron. Celui-ci vient d'être mesuré pour la première fois dans le cadre de l'expérience Project 8.

Sciences

Physique

La masse des neutrinos sera étudiée grâce au rayonnement cyclotron

actualité

26/04/2015

La découverte n'avait encore été divulguée que dans des séminaires sur le Web mais un ensemble de signaux intrigants détectés simultanément par les instruments de Ligo, Virgo et IceCube commence à recevoir un début d'explication. Selon un chercheur de l'université de Princeton (États-Unis), il pourrait s'agir d'une technosignature d'une civilisation E.T. explorant la physique de la gravitation quantique et peut-être en train d'ouvrir un trou de ver, selon une chercheuse du Caltech.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Le trou de ver détecté par IceCube et Ligo signale-t-il des E. T. ? (MAJ)

actualité

01/04/2015

Après avoir fêté le centenaire de la théorie de la relativité restreinte en 2005, cette année 2015 marque celui de la relativité générale. Les physiciens continuent de tester les idées d'Einstein en espérant en découvrir les limites. L'un des outils utilisés pour cela est le phénomène des oscillations des neutrinos.

Sciences

Neutrino

La théorie de la relativité testée grâce aux oscillations des neutrinos

actualité

14/03/2015

Le rayonnement fossile contient-il la preuve de la théorie de l'inflation sous la forme de traces d'ondes gravitationnelles primordiales ? Le suspense dure toujours alors que l'on discute à Ferrara, en Italie, des derniers résultats issus des analyses des observations de Planck. Mais elles nous renseignent déjà sur la nature des neutrinos et sur... ce que ne sont pas les particules de matière noire. Les modèles standards en cosmologie et en physique des particules en sortent très renforcés, comme l'a expliqué à Futura-Sciences l'astrophysicienne Cécile Renault, membre de la collaboration Planck.

Sciences

Rayonnement fossile

Planck éclaire l'énigme de la nature de la matière noire

actualité

03/12/2014

À 650 m de profondeur au Nouveau-Mexique, l’expérience Exo-200 guette une forme inconnue de radioactivité. Prédite dans les années 1930 et découverte en 1987, la double désintégration bêta de certains noyaux pourrait en effet exister sous une autre forme, sans émission de neutrinos. Si elle existe, alors les neutrinos seraient mieux décrits par la théorie d'Ettore Majorana que par celle de Paul Dirac. De quoi, peut-être, résoudre certaines énigmes tenaces de la cosmologie.

Sciences

Physique

La radioactivité bêta trahira-t-elle les neutrinos de Majorana ?

actualité

11/06/2014

Le flux de neutrinos semble plus intense la nuit que le jour dans le détecteur géant Super-Kamiokande au Japon. À priori, rien de surprenant, mais le début de ce qui semble bien être une confirmation directe de l'existence de l'effet Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein (MSW) avec les neutrinos. Les oscillations qui convertissent les trois espèces de neutrinos connues les unes dans les autres doivent en effet dépendre de la densité du milieu qu'ils traversent.

Sciences

Physique

Neutrinos : l'effet MSW se montre dans Super-Kamiokande

actualité

25/03/2014

La découverte du boson de Brout-Englert-Higgs (BEH) incite à considérer les conséquences qu'implique son existence. Quelques millionièmes de millionième de seconde après l'hypothétique temps zéro du modèle cosmologique standard, le champ de BEH aurait donné une masse aux particules du modèle électrofaible. Une nouvelle étude laisse penser que le phénomène aurait généré des ondes gravitationnelles à la portée de la prochaine génération d'instruments d'astronomie gravitationnelle.

Sciences

Univers

Cosmologie : pourra-t-on voir la naissance de la masse des particules ?

actualité

04/03/2014

Le LHC n'est pas le seul accélérateur de particules du Cern. Moins puissants, les synchrotrons à protons, qui servent d'ordinaire de préaccélérateurs pour les protons injectés dans le LHC, peuvent être utilisés pour faire des expériences à plus basse énergie. Avec celle nommée NA62, les physiciens vont repartir en quête de la supersymétrie cette année. Ils seront aussi à nouveau sur la piste menant à la découverte éventuelle de violations de la théorie de la relativité restreinte, voire de l'existence de l'antigravité.

Sciences

Physique

Cern : la chasse à la supersymétrie et à l'antigravité repart en 2014

actualité

08/01/2014

Les mécanismes à l'origine de l'explosion d'une étoile s'effondrant pour donner une supernova s'étudieraient plus facilement à l'aide des ondes gravitationnelles et des flux de neutrinos engendrés si l'événement se produisait dans la Voie lactée. d'après un groupe d'astrophysiciens, il est presque certain que l'on pourra observer une telle supernova dans l'infrarouge dans moins de 50 ans. Dans le visible, c'est une autre affaire...

Sciences

Galaxie

Le spectacle d'une supernova dans la Voie lactée d'ici 50 ans...

actualité

17/11/2013

Le phénomène d'oscillation des neutrinos n'a été démontré qu'en 1998 grâce au détecteur japonais Super-Kamiokande. La démonstration était indirecte, et on a tenté de le mesurer directement depuis lors. C’est ce qui vient d’être fait de façon incontestable pour la première fois grâce à l'expérience T2K. Expliquant le déficit en neutrinos solaires, ce phénomène pourrait aider à comprendre où est passée l'antimatière manquante de l'univers observable.

Sciences

Physique

T2K confirme directement l'oscillation des neutrinos

actualité

31/07/2013

Si les neutrinos sont des fermions de Majorana, alors ils sont leurs propres antiparticules. On cherche à le démonter via la découverte d'un mode de désintégration radioactive particulier, appelé double désintégration bêta sans neutrino, grâce au détecteur Gerda (GERmanium Detector Array). En plus de permettre de mieux comprendre la formation des galaxies, les informations tirées de la détection de ce mode de désintégration aideraient peut-être à résoudre l'énigme de l'antimatière cosmologique.

Sciences

Physique

Les neutrinos et l'énigme de l'antimatière : les contraintes de Gerda

actualité

19/07/2013