Monde de la physique: enregistrer le neutrino en Méditerranée

L’un des plus grands télescopes du monde n’est pas sur l’espace ou sur terre, mais au bas de la Méditerranée. Il existe un observatoire de neutrinos avec lequel les chercheurs ont maintenant découvert un neutrino avec une énergie record. Comme vous le faites rapport dans le magazine spécialisé “Nature”, tout indique que ce neutrino vient de l’extérieur de la Voie lactée.

Les neutrinos sont des particules élémentaires qui interagissent rarement avec des matières différentes. C’est pourquoi ils sont difficiles à mesurer. Ils ne se produisent pas rarement: 100 billions de neutrinos tirent à travers notre corps par seconde sans le remarquer. Avec un détecteur de taille humaine, cependant, il faudrait des décennies pour observer une interaction des neutrinos. Les télescopes neutrino sont grands et peuvent également être trouvés dans des endroits spéciaux.

Ainsi également le télescope neutrino ARCA, qui fait partie de l’observatoire de neutrinos KM3NET en Méditerranée. L’ARCA ne détecte pas directement les neutrinos, mais indirectement. Le télescope se compose de plusieurs unités dites de détection: ce sont des capteurs lumineux disposés en lignes verticales de 700 mètres de long qui détectent le rayonnement Cherkov. Le rayonnement bleuâtre de Tscherenkow se produit lorsque les particules invitées se déplacent plus rapidement dans un milieu comme l’eau que la lumière dans ce milieu. Les neutrinos cosmiques peuvent créer des particules aussi chargées rapides: elles surviennent lorsque les neutrinos interagissent dans l’eau à l’intérieur ou à proximité du télescope avec des molécules.

30 fois plus d’énergie – plus qu’avant

De cette façon, les chercheurs de la collaboration KM3Net ont découvert un Myon très énergique le 13 février 2023. Parce que les capteurs de lumière de l’ARCA sont distribués dans un grand volume, les chercheurs ont pu poursuivre le Myon sur le chemin à travers le télescope de neutrinos et conclure des conclusions sur le neutrino d’origine. Le Myon s’est déplacé presque horizontalement à travers le télescope. Cela rend peu probable que la particule invitée ait déjà été créée dans l’atmosphère terrestre. La quantité de roche solide qui aurait dû le traverser est un bouclier protecteur efficace pour ces particules. Au lieu de cela, l’angle du Myon indique un neutrinos cosmique qui a interagi avec les molécules d’eau près de l’ARCA et a créé le Myon, selon la collaboration KM3Net.

Le Myon détecté par ARCA avait une énergie de 120 Petaelectron Volts. L’énergie du neutrino qui a créé le Myon est d’environ 220 Petronlectron Volt. C’est 30 fois plus que l’énergie découverte auparavant.

Maintenant, les chercheurs de la collaboration KM3Net spéculent où le neutrino a son origine. Ils ont identifié douze noyaux de galaxie actifs qui s’adaptent à la direction dans laquelle le neutrino est venu. Cependant, vous ne pouvez identifier clairement aucun des noyaux de la galaxie comme origine.

ARCA ne représente actuellement que 33 des 230 unités de détection prévues. Cependant, le télescope doit être complètement structuré à la fin de la décennie. À l’avenir, l’ARCA devrait s’étendre sur un kilomètre cube en Méditerranée et ainsi détecter les neutrinos et mesurer les découvertes de neutrinos comme celle-ci plus en détail.