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Le neutrino, la plus énigmatique des particules livre ses mystères

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Plus de 500 chercheurs sont réunis cette semaine à Paris pour faire le point sur la plus fugace et la plus énigmatique des particules dites élémentaires: le neutrino."Inventée" par Wolfgang Pauli en 1930, nommée par Ettore Fermi trois ans plus tard, le neutrino a été détecté pour la première fois en 1955, aux abords d'une centrale nucléaire américaine. Depuis 1990, les physiciens savent que cette particule existe sous trois formes (trois "saveurs"): le neutrino électronique, le neutrino muonique et le neutrino tauique. Avec l'électron, le muon, le tau et six quarks, ils constituent le Modèle standard de la physique des particules élaboré il y a une vingtaine d'années et censé rendre compte des constituants "ultimes" de la matière et de leurs interactions. De ces douze particules élémentaires, les neutrinos sont de loin les plus nombreux, "trois milliards de fois plus que les protons et les neutrons", souligne François Vanucci, un des organisateurs de ce congrès. Ils sont émis par les étoiles au cours de leur vie (pour nous: le Soleil), les supernovae, issus des réactions des rayons cosmiques (neutrinos dits "atmosphériques"), produits dans les centrales nucléaires et les accélérateurs de particules ou "reliques" du Big-Bang. Les neutrinos sont partout dans l'Univers: chaque seconde, chaque centimètre carré de notre corps est traversé par 66 milliards de neutrinos provenant du Soleil, sans laisser de trace. Ces particules, qui se déplacent à la vitesse de la lumière, interagissent en effet très faiblement avec la matière. Sur 100.000 milliards de neutrinos qui traversent la Terre, un seul est arrêté. Aussi, leur capture - à raison d'un ou de quelques-uns par jour seulement - pose de grandes difficultés techniques. Elles n'ont été résolues qu'à la fin des années soixante, d'abord, puis dans les années 1990, au cours de plusieurs expériences qui ont permis de détecter les neutrinos électroniques, puis, depuis la fin de la dernière décennie, de capturer les trois saveurs de cette particule. Pendant dix ans, à compter du milieu des années 1980, les expériences détectaient quasiment moitié moins de neutrinos électroniques solaires qu'escompté. Dilemme: tous les neutrinos sont-ils capturés ou le modèle solaire est-il erroné? Ou bien les neutrinos, contrairement à ce qu'on croyait alors, ont une masse, si faible soit-elle, et connaissent un phénomène quantique élaboré dès la fin des années 1950: l'oscillation. Les neutrinos pourraient, au cours de leur voyage, passer d'un état de saveur à un autre, les neutrinos électroniques se transformer en neutrinos muoniques et tauiques et inversement, dans une sorte de va-et-vient constant. Encore fallait-il être capable de détecter tous les types de neutrinos, ce qui n'a été le cas que l'an dernier, à l'Observatoire de neutrinos de Sudbury (Canada). Les neutrinos, sur une longue distance, peuvent effectivement passer d'une saveur à une autre, ce qui explique le "déficit" enregistré dans les années 1980-1990: le total des trois "types" de neutrinos capturés correspond bien au flux de neutrinos (électroniques) émis par le Soleil prévu par les calculs. Puisque les neutrinos oscillent, c'est qu'ils ont une masse, qui reste à préciser. Même si cette masse est très faible, comme le pensent les physiciens, les neutrinos, vu leur nombre, pourraient constituer ensemble l'équivalent de la masse de toutes les étoiles de l'Univers.

AFP : http://fr.news.yahoo.com/040617/202/3wzxs.html

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• Publié dans : Nanomatériaux
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