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Des particules mystérieuses flottent au-dessus de l’Antarctique

En 2006, par deux fois, un détecteur de neutrinos à très haute énergie placé dans un ballon a détecté un signal qui reste mystérieux à ce jour, le modèle standard de la physique n’arrivant pas à expliquer leur nature et leur origine.

Image 1 : Des particules mystérieuses flottent au-dessus de l’Antarctique

Afin de travailler sur les neutrinos, des particules élémentaires de charge nulle et de masse extrêmement faible qui peuvent être de saveurs électronique, muonique ou tauique, les chercheurs de la NASA ont utilisé ANITA, l’antenne transitoire impulsive de l’Antarctique. Celle-ci a capté un bien mystérieux signal.

Des particules trop énergétiques pour être expliquées ?

Les neutrinos sont très utiles aux astrophysiciens, car ils permettent de sonder le plus profond des astres, utiles pour comprendre certains phénomènes comme l’explosion des supernovae. Au fur et à mesure des années s’est constituée une nouvelle branche de l’astronomie tournée autour de cette particule qui pose encore souvent plus de questions qu’elle n’apporte de réponses, atteignant souvent les limites du modèle standard. Comprendre les neutrinos cosmiques pourrait permettre de comprendre la supergravité ou la vitesse de déplacement des rayons cosmiques à ultra-haute énergie (UHECR), voyageant quasiment à la vitesse de la lumière.

Ce qui fait l’intérêt de l’Antarctique pour l’étude des neutrinos est sa glace, réfléchissant ces UHECR. Deux détecteurs qui fonctionnent de manière différente s’y trouvent : IceCube et ANITA. Nous vous avions parlé du premier dans le calcul du poids de la Terre. Le second est l’acronyme de Antarctic Impulsive Transient Antenna et prend la forme d’un ballon transportant une nacelle munie d’équipements. Lors d’expériences menées en 2006, ceux-ci ont détecté des particules cosmiques à des énergies proches de 0,5 Exa-électron-volt (EeV) ou 500 000 TeV. Si le chiffre impressionne, il représente l’énergie consommée par une LED de 1 W pendant un centième de seconde. Cela reste toutefois très important pour des particules de cette taille.

Or, après avoir analysé dans le détail les relevés d’IceCube sur la même période, les chercheurs ont découvert que ces particules à très hautes énergies ne sont pas directement issues du cosmos, mais auraient d’abord traversé la Terre. Or, selon le système standard, seuls les neutrinos de faible énergie en sont capables. Il ne reste donc que des théories pour expliquer le phénomène. La moins intéressante pour les scientifiques est un dysfonctionnement d’ANITA , mais il pourrait aussi s’agir de nouvelles particules postulées pour la matière noire ou la supersymétrie, une théorie selon laquelle les particules fondamentales auraient toutes des homologues beaucoup plus lourds.

Source : LiveScience