Neutrino

Jack Steinberger en 2008, photographié lors de l'exposition « Accelerating Nobel ». © Claudia Marcelloni, Cern

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Neutrino

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

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.

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

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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.

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Trou noir supermassif

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

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• 07/11/2022

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.

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Physique

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

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• 26/06/2022

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.

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Physique

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

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• 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.

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Trou noir

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

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• 28/02/2021

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.

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Physique

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

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• 27/11/2020

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 ?

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• 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.

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Astronomie

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

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• 01/03/2020

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

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• 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.

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Physique

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

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• 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.

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Galaxie

Les blazars, des trous noirs géants accélérateurs de rayons cosmiques

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• 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.

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Onde gravitationnelle

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

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• 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.

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Supernova

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

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• 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.

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Hubble

Hubble aurait observé la naissance d'un trou noir

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• 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.

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Astronomie

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

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• 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 ?

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• 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 ?

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• 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 ?

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• 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.

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Physique

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

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• 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.

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Univers primordial

La chasse aux neutrinos du Big Bang va démarrer

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• 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.

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Formation galaxies

La relativité générale, clé de la naissance des structures galactiques

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• 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.

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Onde gravititationnelle

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

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• 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.

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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.

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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.

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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

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• 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.

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Physique

La masse des neutrinos sera étudiée grâce au rayonnement cyclotron

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• 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.

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Ondes gravitationnelles

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

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• 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

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• 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.

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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.

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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.

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Physique

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

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• 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.

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Univers

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

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• 04/03/2014

De gauche à droite Werner Heisenberg et Niels Bohr, deux des pères fondateurs de la mécanique quantique, la théorie expliquant la physique quantique. © AIP Niels Bohr Library

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Physique

Physique quantique

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• 24/01/2014

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.

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Physique

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

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• 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...

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Galaxie

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

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• 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.

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Physique

T2K confirme directement l'oscillation des neutrinos

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• 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.

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Physique

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

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• 19/07/2013

La matière noire n’émet pas de lumière parce qu’elle ne peut pas interagir avec le champ électromagnétique. Cette affirmation est peut-être fausse selon deux physiciens américains qui viennent de proposer un modèle de particules de matière noire qui seraient des anapoles. Ces particules sont sensibles aux forces électromagnétiques, bien que très faiblement dans l’univers actuel.

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Physique

La matière noire pourrait ne pas l'être complètement

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• 24/06/2013

Alors qu'elle a explosé il y a 26 ans dans le Grand Nuage de Magellan, la supernova SN 1987a continue d'être étudiée par les astronomes. Grâce aux antennes de plusieurs radiotélescopes australiens, des chercheurs viennent d'en présenter une image radio inédite.

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Astronomie

Le nouveau visage de la supernova SN 1987a

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• 05/04/2013

De gauche à droite : Pauli, Heisenberg et Fermi. Ces trois théoriciens sont les fondateurs de la théorie quantique des champs, à la base de l'étude des particules élémentaires. © Cern

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Physique

Particule élémentaire

définition

• 30/08/2012

On le sait depuis un mois mais, pour y croire, on attendait une publication officielle. C'est fait : des chercheurs de l’université de Delft, en Hollande, ont annoncé dans Science la détection indirecte de fermions de Majorana produits dans un dispositif électronique. De quoi permettre la réalisation d’ordinateurs quantiques performants.

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Physique

Des fermions de Majorana auraient bien été produits dans un transistor

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• 17/04/2012

Il y a environ deux semaines, le LHC produisait ses premières collisions de protons à des énergies record de 8 TeV, bientôt suivies de la phase de collecte des événements pour la physique avec l’arrivée des faisceaux stables. Petit retour en vidéo sur la performance, alors que le LHC bat aussi en ce moment son record de luminosité avec des fréquences de collisions de plus en plus élevées.

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Physique

En vidéo : records de luminosité et d'énergie au LHC

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• 17/04/2012

Douter de l’existence de la matière noire ne semble pas rationnel, bien qu’une preuve directe et indiscutable nous manque encore. Selon deux astrophysiciens, il se pourrait que des milliards de particules de matière noire, des Wimps plus précisément, traversent notre corps chaque seconde.

Sciences

Physique

Matière noire : des milliards de Wimps traverseraient notre corps chaque seconde

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• 12/04/2012

Des neutrinos se sont-ils vraiment déplacés plus vite que la lumière entre le Cern et le détecteur Opera en Italie ? Les derniers rebondissements concernant cette affaire laissent entendre que non. La réalité pourrait-être beaucoup plus stupéfiante si l’on en croit quelques rumeurs que Futura-Sciences vous révèle aujourd’hui.

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Physique

Révélations sur l'étrange affaire des neutrinos d'Opera

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• 01/04/2012

Depuis quelque temps déjà, on proposait d’utiliser des faisceaux de neutrinos pour communiquer avec les antipodes à travers la Terre, ou avec un vaisseau spatial derrière la Lune. Des chercheurs du Fermilab l'ont fait, en transmettant un message en code binaire.

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Physique

On a transmis le premier message avec des neutrinos

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• 19/03/2012

On rapporte, dans le domaine de la physique du solide, des signes convaincants – mais pas encore des preuves – de l’existence de fermions de Majorana. En théorie, ces particules pourraient servir à la réalisation d'ordinateurs quantiques moins sensibles au problème de la décohérence.

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Des ordinateurs quantiques topologiques avec des fermions de Majorana ?

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• 05/03/2012

Verra-t-on dans quelques mois la fin de la saga des neutrinos transluminiques ? Sans que rien ne soit certain, il semble possible que l'observation de neutrinos se déplaçant plus vite que la lumière entre le Cern et le détecteur Opera en Italie puisse résulter d'une erreur de mesure, à cause d'un problème technique au niveau du GPS utilisé pour mesurer le temps de vol de ce particules.

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Neutrinos transluminiques : des doutes sur les résultats d'Opera

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• 23/02/2012

Les physiciens de la collaboration Opera viennent d’annoncer les résultats d’un test destiné à éliminer une source d’erreur dans la mesure de la vitesse des neutrinos muoniques voyageant entre le Cern et le Gran Sasso. Les neutrinos semblent bel et bien voyager plus vite que la lumière, mais des raisons de douter demeurent.

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Physique

Les neutrinos transluminiques d'Opera continuent de défier Einstein

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• 19/11/2011