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Ondulations et neutrinos : une découverte importante pour la physique

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Des astrophysiciens des Universités d'Oxford et de Rome ont pour la première fois trouvé des indices montrant que la mer primordiale de neutrinos de l'Univers n'est pas totalement homogène, de façon très similaire à ce qu'on observe pour la mer primordiale de photons dans le rayonnement de fond cosmologique. Ce résultat confirme les prédictions tant de la théorie de Big Bang que du Modèle Standard de la physique des particules.

Vue d'artiste de planètes, étoiles et météores

Les neutrinos sont des particules élémentaires sans charge et de très petite masse, qui sont extrêmement difficiles à étudier en raison de leur interaction très faible avec la matière. Pourtant la définition exacte des propriétés physiques des neutrinos est d'une importance primordiale pour les scientifiques essayant de comprendre les composantes fondamentales de la Nature. Selon le modèle standard du Big Bang, les neutrinos pénètrent l'Univers à une densité d'environ 150 par centimètre cube. La Terre est donc immergée dans un océan de neutrinos, sans que nous le remarquions.

Bien qu'il soit impossible de mesurer ce "Fond de neutrinos cosmique" directement avec la technologie actuelle, les physiciens prévoient que les ondulations ou des vagues dans celui-ci ont un impact sur la croissance des structures dans l'Univers.

Dans l'article prochainement publié dans le journal Physical Review Letters, le docteur Roberto Trotta, Lockyer Fellow de la Société Astronomique Royale au Département de Physique d'Oxford et le docteur Alessandro Melchiorri de l'Université La Sapienza à Rome, ont été capable de démontrer pour la première fois l'existence des ondulations d'origine primordiale dans le Fond de Neutrinos Cosmique.

La découverte, faite en combinant des données produites par le satellite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) et du SDSS (Sloan Digital Sky Survey), confirme les prédictions tant de la théorie de Big Bang que du Modèle Standard de la physique des particules. Ses implications sont importantes pour l'étude des neutrinos, montrant que les théories de l'infiniment grand (la cosmologie) et de l'infiniment petit (la physique des particules) sont en accord.

Selon le docteur Trotta : "Cette recherche fournit une nouvelle preuve importante en faveur du modèle cosmologique actuel, l'unifiant avec les théories de physique fondamentale. La cosmologie devient un laboratoire de plus en plus puissant où la physique non facilement accessible sur la Terre peut être évaluée et vérifiée. La haute qualité des données cosmologiques récentes nous permet d'examiner les neutrinos dans la structure cosmologique, obtenant des mesures qui sont compétitives avec - si non supérieures à - des découvertes d'accélérateur de particules."

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