En 1930, Pauli Wolfgang, physicienphysicien suisse d'origine autrichienne, postula l'existence d'une particule sans masse et sans charge électrique. Sa prédiction fut confirmée en 1956 par la découverte du neutrinoneutrino. Pour déceler l'existence de neutrinos il faut des détecteurs très massifs, par exemple le Super-KamiokandeSuper-Kamiokande.

Les neutrinos ont révélé leurs mystères. © Ezume Images, Shutterstock
Les neutrinos ont révélé leurs mystères. © Ezume Images, Shutterstock

Le Super-Kamiokande (Super-K), dispositif géant situé dans une vaste caverne sous une montagne à l'ouest de Tokyo, est constitué d'une immense enceinte de 50 kilotonnes d'eau purifiée, aussi volumineuse qu'un immeuble de 15 étages de haut et pesant sept fois le poids de la Tour Eiffel.

Quand un neutrino interagit avec une molécule d'eau, une lumièrelumière est créée qui est détectée par un ensemble de 11.000 capteurscapteurs appelés tubes photomultiplicateurs. C'est en analysant cette lumière que l'on remonte à la cause, c'est-à-dire au neutrino responsable.

L'emblématique détecteur de neutrinos Super-Kamiokande en phase de remplissage. © <em>Kamioka Observatory, University of Tokyo</em>
L'emblématique détecteur de neutrinos Super-Kamiokande en phase de remplissage. © Kamioka Observatory, University of Tokyo

La chasse aux neutrinos apporte des réponses

Ainsi les neutrinos ont révélé certains de leurs mystères. L'ultime problème résolu est celui de la masse des neutrinos : ont-ils ou n'ont-ils pas de masse ? Voyons comment la réponse est arrivée.

Dans ce dossier, vous pourrez découvrir le phénomène d'oscillations, les neutrinos solaires, les neutrinos atmosphériques et la masse des neutrinos.

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