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La quatrième espèce de neutrinos s'en fiche

Les physiciens recherchent assidûment le neutrino stérile dans divers laboratoires, sans aucun résultat pour le moment. Le gigantesque détecteur IceCube au pôle Sud n'a rien trouvé non plus.

Le modèle standard, la théorie qui rassemble toutes les particules et forces de la nature, répertorie à ce jour trois espèces de neutrinos. Chaque espèce est associée à une particule élémentaire (un électron, un muon et un tau-lepton). Plusieurs physiciens pensent - ou du moins espèrent - qu'il existe une quatrième espèce. Une espèce qui n'interagit pas avec la matière via la force nucléaire faible (qui provoque la désintégration radioactive), mais qui émerge momentanément via des oscillations de neutrinos. L'oscillation des neutrinos est la tristement célèbre métamorphose qui permet aux neutrinos électroniques de se transformer en neutrinos muoniques et tauiques, et vice versa. Cette mystérieuse espèce hypothétique est encore appelée le neutrino stérile, précisément parce qu'elle ne participe pas à cette force nucléaire faible.

Après une analyse approfondie de deux monticules indépendants de données du gigantesque détecteur de neutrinos IceCube en Antarctique, les physiciens ont maintenant une mauvaise nouvelle :dans les flashs de plus de 100 000 neutrinos piégés par la glace antarctique, aucune trace d'une telle quatrième espèce de neutrinos ne peut être trouvée . "Le neutrino stérile semble se comporter un peu comme Elvis", explique Francis Halzen, directeur de recherche belge d'IceCube. "Les théoriciens pensent voir des traces partout, et pourtant rien ne semble confirmer l'existence de la mystérieuse particule."

D'autres physiciens, dont quelques théoriciens belges, sont encore réticents pour l'instant. Après tout, IceCube a principalement collecté des données sur les neutrinos muoniques issus de collisions entre les rayons cosmiques et les atomes dans la haute atmosphère, et non sur les neutrinos électroniques. Et que ces derniers soient principalement détectés à proximité des réacteurs nucléaires.

Les physiciens espèrent y découvrir encore le stérile, par exemple dans une expérience ambitieuse dans le réacteur de recherche BR2 du Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire de Mol, actuellement en construction.


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