L'observatoire des « particules fantômes » de l'Antarctique bénéficie d'une mise à niveau majeure qui pourrait « ouvrir la voie » à des percées en physique

Un détecteur de « particules fantômes » liées à la glace au pôle Sud vient de bénéficier d’une mise à niveau majeure.

L’Observatoire de neutrinos IceCube s’est agrandi pour la première fois en 15 ans de service. Les techniciens ont ajouté plus de 600 nouveaux instruments au bas du détecteur, qui se compose désormais de 92 chaînes de détecteurs de neutrinos enfouies dans un kilomètre cube de glace près de la station de recherche Amundsen-Scott du pôle Sud.

L’observatoire est conçu pour rechercher des sources de haute énergie neutrinos – surnommées « particules fantômes » parce qu’il s’agit de particules subatomiques presque sans masse et sans charge qui parcourent l’espace et la matière à une vitesse proche de celle de la lumière. Les neutrinos sont partout ; environ 100 000 milliards traversent chaque personne sur Terre chaque seconde. Mais comme ils interagissent rarement avec la matière qu’ils traversent, ils sont difficiles à détecter.

Les scientifiques aimeraient mieux comprendre les neutrinos, car ils sont produits dans le cadre de processus importants, comme le Big Bang qui a donné le coup d’envoi à l’univers, à la fusion nucléaire qui alimente les étoiles et aux explosions de supernova qui signalent de violentes morts stellaires.

À IceCube, les scientifiques détectent de minuscules éclairs de lumière qui se produisent lorsque les neutrinos interagissent avec la matière et produisent des particules secondaires. Cela nécessite un environnement isolé et calme, facilement disponible au pôle Sud, ainsi que beaucoup de matière transparente dans laquelle détecter la lumière – dans ce cas, de la glace. Les scientifiques d’IceCube ont déjà réussi retracé l’arrivée d’un seul neutrino provenant d’un blazarune galaxie lointaine entourant un trou noir supermassif. Ils ont également utilisé les particules pour cartographier toute la matière dans la Voie Lactée.

En 2019, la National Science Foundation (NSF) des États-Unis a approuvé un financement pour mettre à niveau le détecteur de 86 à 92 chaînes de détecteurs. Les six nouvelles chaînes contiennent de nouveaux modules de détection avec plusieurs types de photocapteurs dans chaque module. Il a fallu trois sessions de terrain de 10 semaines, entre 2023 et 2026, pour forer plus d’un mile dans la glace de l’Antarctique et placer les capteurs.

Les nouveaux capteurs permettront aux scientifiques de mesurer plus précisément des propriétés telles que les oscillations des neutrinos, qui se produisent lorsque les neutrinos formés par rayons cosmiques dans l’atmosphère terrestre se transforment en différents types. Cela améliorera leur capacité à mesurer les rayons cosmiques et à détecter les neutrinos provenant de sources extraplanétaires, telles que les supernovas, selon la collaboration IceCube. Les chercheurs pourront également mieux calibrer le détecteur rétrospectivement, ce qui leur permettra d’affiner les données précédemment collectées au cours des 15 dernières années.

« Cette mise à niveau garantira le maintien du leadership du pays dans le domaine de la physique des neutrinos pour les années à venir, ouvrant la voie à de nouvelles découvertes cosmiques », Marion Dierickxdirecteur du programme de cyberinfrastructure polaire d’astrophysique et de sciences géospatiales de la NSF, a déclaré dans un communiqué.

Anissa Chauvin

Je m'appelle Anissa, rédactrice passionnée au cœur battant pour Reveil Citoyen Media. Mon parcours, de la plume lycéenne aux salles de rédaction, est guidé par une curiosité insatiable et le désir ardent de révéler les vérités cachées. Chaque article que je rédige est une invitation à réfléchir, à questionner et, surtout, à agir pour un monde meilleur.

L’observatoire des « particules fantômes » de l’Antarctique bénéficie d’une mise à niveau majeure qui pourrait « ouvrir la voie » à des percées en physique