Les neutrinos sont des fermions de spin ½, plus précisément des leptons. Ils sont électriquement neutres. Il en existe trois «saveurs » électronique, muonique et tauique.
Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Neutrino
Définir ainsi le neutrino n’encouragera le profane à approfondir le sujet. Ceci dit les astronomes s’affrontent aujourd’hui pour déterminer la nature d’une particule provenant de l’espace. Les neutrinos n’ont pas de charge électrique et ont une masse très faible dont on connaît seulement une limite supérieure. , l’électron, dont la masse vaut environ 511 000 eV/c2.
Or un neutrino d’une énergie jamais enregistrée vient d’être détecté par des scientifiques de la collaboration KM3NeT grâce au télescope du même nom installé dans les profondeurs de la mer Méditerranée et principalement financé et opéré par le CNRS et ses partenaires italiens et néerlandais. Cette découverte inattendue marque une avancée significative dans la compréhension des phénomènes énergétiques extrêmes de l’Univers et bouscule les modèles astrophysiques actuels.
Le résultat est publié dans la revue Nature en date du 12 février 2025 dont on trouvera ci. dessous les références et l’abstract.
Malgré leur abondance dans l’Univers, les neutrinos n’interagissent que très peu avec la matière ce qui rend ces « particules fantômes » difficiles à détecter. Ces messagers cosmiques d’une masse d’un million de fois plus faible que celle d’un électron, sont émis en ligne droite lors d’évènements cosmiques. L’étude des neutrinos nous apporte des informations précieuses, inaccessibles par des méthodes plus classiques, sur les phénomènes astrophysiques extrêmes dont ils sont originaires.
Or une détection exceptionnelle vient d’être réalisée
Il s’agit de celle d’un neutrino d’une énergie inédite d’environ 220 pétaélectronvolts (PeV), soit trente fois supérieure à celle de tous les neutrinos précédemment détectés à l’échelle mondiale. A travers l’étude de sa source, ce neutrino ultra-énergétique pourrait révéler des indices uniques sur des événements cataclysmiques tels que des explosions d’étoiles ou des trous noirs.
Fruit de plusieurs mois de simulations, de calibrations et de vérifications rigoureuses du signal, ce résultat repose sur une instrumentation à la pointe de la technologie : KM3NeT est un observatoire géant composé de milliers capteurs de lumière. Ses détecteurs sont installés sur deux sites stratégiques dans les profondeurs de la mer Méditerranée : ARCA, dédié à l’astronomie des hautes énergies au large de la Sicile (Italie), et ORCA, spécialisé dans l’étude des basses énergies près de Toulon (France).
Leur installation dans les profondeurs marines a nécessité des solutions technologiques avancées, comparables à celles utilisées dans le spatial, pour opérer dans un environnement extrême et difficile d’accès. Les scientifiques profitent ainsi d’un milieu transparent, de l’absence de lumière parasite et de bruit de fond atmosphérique que l’on ne trouve olus en dessous de 1000 mètres,
Il s’agit des conditions idéales pour observer la lumière Tcherenkov ou effet Tcherenkov , un phénomène associé à la détection des neutrinos . :Le détecteur KM3NeT/ORCA est hébergé par la plateforme nationale LSPM2 . Cette plateforme du CNRS permet un accès privilégié et continu afin d’étudier l’environnement marin.
La découverte marque le début d’un véritable jeu de pistes pour remonter à la source du neutrino détecté en analysant sa direction, son énergie et son moment d’émission. Elle remet en perspective certains modèles physiques et cartographies de l’Univers.
En parallèle, l’ajout régulier de nouvelles lignes de détection permettra au télescope de devenir d’ici 2030 un dispositif pleinement opérationnel, offrant des résultats toujours plus performants dans l’étude des neutrinos et l’exploration des mystères de l’Univers.
référence
Nature
Article
Published: 12 February 2025
Observation of an ultra-high-energy cosmic neutrino with KM3NeT
Abstract
The detection of cosmic neutrinos with energies above a teraelectronvolt (TeV) offers a unique exploration into astrophysical phenomena. Electrically neutral and interacting only by means of the weak interaction, neutrinos are not deflected by magnetic fields and are rarely absorbed by interstellar matter: their direction indicates that their cosmic origin might be from the farthest reaches of the Universe. High-energy neutrinos can be produced when ultra-relativistic cosmic-ray protons or nuclei interact with other matter or photons, and their observation could be a signature of these processes. Here we report an exceptionally high-energy event observed by KM3NeT, the deep-sea neutrino telescope in the Mediterranean Sea, which we associate with a cosmic neutrino detection. We detect a muon with an estimated energy of petaelectronvolts (PeV). In light of its enormous energy and near-horizontal direction, the muon most probably originated from the interaction of a neutrino of even higher energy in the vicinity of the detector. The cosmic neutrino energy spectrum measured up to now falls steeply with energy. However, the energy of this event is much larger than that of any neutrino detected so far. This suggests that the neutrino may have originated in a different cosmic accelerator than the lower-energy neutrinos, or this may be the first detection of a cosmogenic neutrino8, resulting from the interactions of ultra-high-energy cosmic rays with background photons in the Universe.
Europe Solidaire 