Des « particules fantômes » ont été détectées pour la première fois au grand collisionneur de hadrons
Ce qui nous rapproche de la découverte du rôle de ces “particules insaisissables” dans l’univers.
L’équipement FASER au LHC. UCI
Des physiciens de l’Université de Californie, Irvine (UCI) ont découvert des “particules fantômes”, ou neutrinos, jamais vues auparavant dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC) lors d’une expérience appelée FASER, révèle un rapport du New Atlas.
Les neutrinos sont des particules élémentaires électriquement neutres dont la masse est proche de zéro. La raison pour laquelle on les appelle des particules fantômes est que, bien qu’ils soient incroyablement communs, ils n’ont pas de charge électrique, ce qui signifie qu’ils sont difficiles à détecter car ils interagissent rarement avec la matière.
Les “particules fantômes” pourraient transporter d’immenses quantités d’informations
Outre les expériences FASER au LHC, une série d’observatoires de neutrinos en cours de développement, conçus pour détecter les sources de neutrinos dans l’espace, pourraient révéler de nombreux mystères de l’univers. Malgré leur nom, les particules fantômes pourraient en fait fournir une mine d’informations, car elles n’interagissent pas avec d’autres matières lorsqu’elles voyagent dans l’univers – contrairement aux particules de lumière, les photons, qui sont déformées par les interactions lorsqu’elles traversent l’espace. Le problème, jusqu’à présent, a été notre capacité à détecter ces particules fantômes ou neutrinos.
Les neutrinos sont produits dans les étoiles, les supernovae et les quasars, ainsi que dans des sources d’origine humaine. On a longtemps pensé, par exemple, que les accélérateurs de particules tels que le LHC devaient également en produire, bien qu’ils soient probablement passés inaperçus. Aujourd’hui, un article publié dans la revue Physical Review D fournit la première preuve de la présence de neutrinos, sous la forme de six interactions de neutrinos, au LHC.
“Avant ce projet, aucun signe de neutrinos n’avait jamais été observé dans un collisionneur de particules”, a déclaré Jonathan Feng, co-auteur de l’étude, dans un communiqué de presse. “Cette percée significative est une étape vers le développement d’une compréhension plus profonde de ces particules insaisissables et du rôle qu’elles jouent dans l’univers.”
L’expérience FASER sera étendue d’ici 2022
En 2018, l’expérience FASER a installé un instrument de détection des neutrinos, à 480 m de l’endroit où se produisent les collisions de particules dans le LHC. L’instrument utilise un détecteur composé de plaques de plomb et de tungstène, séparées par des couches d’émulsion. Lorsque les neutrinos percutent les noyaux des métaux, ils produisent des particules qui traversent ensuite les couches d’émulsion. Cela crée des marques qui sont visibles après une procédure de traitement qui ressemble un peu à la photographie sur film. Au cours des expériences, six de ces marques ont été repérées après le traitement.
Selon M. Feng, l’équipe “prépare maintenant une nouvelle série d’expériences avec un instrument complet, beaucoup plus grand et beaucoup plus sensible”, afin de recueillir davantage de données. Cette version plus grande sera appelée FASERnu. Elle pèsera 1 090 kg, soit beaucoup plus que les 29 kg de la première version, ce qui lui permettra de détecter un plus grand nombre de ces insaisissables particules fantômes. David Casper, un autre coauteur de l’étude, indique que l’équipe de l’UCI s’attend à ce que FASERnu “enregistre plus de 10 000 interactions de neutrinos lors du prochain passage du LHC, qui débutera en 2022”.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
