Un cosmos à trois saveurs
(ASP) - Ca ne bouleversera pas votre vision
de l’Univers, mais apprenez que les neutrinos sont
comme les crèmes glacées à la vanille,
au chocolat et aux framboises. Ils viennent en trois saveurs.
A une différence près : ils sont comme
une boule de crème glacée à la vanille
qui pourrait soudainement décider de devenir une
boule au chocolat.
Et si ça ne bouleverse pas votre
vision de l’Univers, du moins, ça bouscule
quelque peu celle qu’en ont les astronomes, parce
que ces changements de saveur résolvent un mystère
vieux de près d’un demi-siècle. Et
pour le résoudre, il a fallu descendre à
deux kilomètres sous la terre, dans une mine abandonnée,
là où a été construit l’Observatoire
des neutrinos de Sudbury (Ontario).
Le mystère, c’est que bien que
les neutrinos aient été estimés depuis
trois décennies comme étant les particules
les plus nombreuses de l’univers —plusieurs
milliards ont traversé votre corps depuis que vous
avez commencé la lecture de cet article- les physiciens
qui étaient à la chasse des neutrinos émis
par notre Soleil n’en avaient détecté
qu’entre le tiers et la moitié du nombre qu’ils
auraient normalement dû détecter. La réponse
tient dans cette découverte de Sudbury : le
changement de saveur.
"Nous
avons résolu le mystère des neutrinos manquants",
a résumé Arthur B. McDonald, directeur de
l’Observatoire.
Soit. Ils se " cachaient "
sous une saveur différente de celle à laquelle
on les attendait. Mais encore ?
Il faut savoir que le Soleil émet
surtout des neutrinos électroniques —l’une
des trois saveurs, les deux autres étant les neutrinos
tau et muon (ces noms correspondent aux particules plus
petites qu’un atome auxquelles les neutrinos s’associent
généralement). Et il faut aussi savoir que
les détecteurs de neutrinos sont surtout sensibles
aux neutrinos électroniques. En conséquence,
les physiciens qui s’attendaient à détecter
des neutrinos issus de notre Soleil —évidemment
plus nombreux ici étaient
donc perplexes devant le nombre peu élevé
de tels neutrinos détectés. S’ils
changent de forme en cours de route, tout devient plus
clair.
Mais au-delà de ce " détail ",
à paraître dans une prochaine édition
des Physical Review Letters, cette découverte
a une conséquence, à plus long terme, sur
notre connaissance de l’Univers lui-même.
Jusqu’à il y a deux ans, on n’était
même pas sûr que les neutrinos —particules
invisibles et indolores- pesaient quelque chose. Le fait
qu’on ait commencé à soupçonner,
il y a deux ans, qu’ils changeaient de forme en cours
de route, implique qu’ils ont bel et bien une masse
aussi infime soit-elle. Et s’ils pèsent quelque
chose, et qu’ils sont des milliards par centimètre
carré, alors le poids total de l’Univers s’en
ressent inévitablement. Ce qui, en retour, a une
conséquence tangible sur l’évolution
future de cet univers : contrairement à ce
que prédisaient les pessimistes, l’Univers
se retrouve, grâce en soit rendue aux neutrinos,
avec une masse suffisante pour poursuivre son expansion
indéfiniment.
L’Observatoire de Sudbury est une créature
conjointe du Canada, des Etats-Unis et de la Grande-Bretagne.
Il consiste en une voûte sphérique contenant
1000 tonnes d’eau lourde, dont les atomes sont davantage
susceptibles de faire ricocher les neutrinos —ricochet
détecté par l’un des centaines d’appareils
disposés dans cette sphère. La présente
recherche a été menée en collaboration
avec une équipe de l’université britannique
d’Oxford.
