Des physiciens de l’université de l’État de l’Ohio (États-Unis) envisagent d’envoyer des ondes radio sur la glace de l’Antarctique pour détecter ensuite l’écho résultant du passage de neutrinos. © KrisGrabiec, Adobe Stock
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Une solution simple et efficace pour détecter de rarissimes neutrinos ?

ActualitéClassé sous :Physique , particule élémentaire , neutrino

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.

Les neutrinos sont des particules élémentaires un peu particulières. Ils sont présents partout dans l'Univers. Mais restent pour beaucoup difficiles à saisir tant ils interagissent peu avec la matière. Leur masse est extrêmement faible et ils ne portent aucune charge électrique. De fait, le coût des expériences mises en œuvre pour les détecter est généralement élevé.

Pourtant aujourd'hui, des chercheurs de l'université de l'État de l'Ohio (États-Unis) proposent une nouvelle méthode. Une méthode qui pourrait permettre de capter toutes sortes de neutrinos, y compris des neutrinos à ultra-haute énergie. Le tout de manière relativement aisée, grâce à de la glace et un radar.

En Antarctique, la lourde installation IceCube est déjà destinée à détecter des neutrinos dans une gamme d’énergie allant du téra-électron-volt (TeV) au péta-électron-volt (PeV). Ici, les installations de forage qui ont été nécessaires à enterrer les détecteurs à plusieurs kilomètres de profondeur. © Amble, Wikipedia, CC by-sa 3.0

Une méthode à tester en Antarctique

Car lorsqu'un neutrino percute un atome, il déclenche l'émission d'une cascade de particules chargées qui se déplacent à une vitesse proche de celle de la lumière. Selon les chercheurs, les électrons ainsi expulsés de leurs atomes peuvent être amenés à osciller par l'action d'ondes radio extérieures. Créant un écho qu'il suffira alors de détecter.

Pour tester leur théorie, les chercheurs se sont appuyés sur le SLAC National Accelerator Laboratory de Stanford (États-Unis). Là, ils ont bombardé une cible en plastique - simulant la glace - avec un paquet d'un milliard d'électrons - simulant un neutrino de haute énergie. Et comme ils l'attendaient, ils ont pu détecter l'écho des ondes radio qu'ils ont ensuite envoyées vers la cible. Reste désormais à tester la méthode du côté de l'Antarctique. Pour voir si elle est effectivement capable de capter des neutrinos dans ce grand volume de glace.

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