Les chercheurs de l’expérience OPERA au laboratoire du Gran Sasso (Italie) de l’INFN1 ont annoncé ce jour la première observation directe d’une particule tau dans un faisceau de neutrinos du muon envoyé par le CERN2 à travers l’écorce terrestre, à 730 km de distance. Ce résultat majeur apporte la pièce manquante d’un puzzle qui défie la science depuis les années 60 et ouvre la voie à une nouvelle physique. L’énigme du neutrino a commencé avec une expérience inédite menée par le scientifique américain Ray Davis dans les années 60, qui valut par la suite à celui-ci le prix Nobel. Ray Davis observa que le nombre de neutrinos arrivant sur la Terre en provenance du Soleil était bien inférieur à ce que les modèles solaires prédisaient. Donc, soit les modèles solaires étaient erronés, soit il était arrivé quelque chose aux neutrinos pendant le trajet. Une solution possible à cette énigme fut proposée en 1969 par les théoriciens Bruno Pontecorvo et Vladimir Gribov, qui avancèrent pour la première fois que les changements oscillatoires entre différents types de neutrinos – un peu comme les changements de couleur d’un caméléon – pouvaient être responsables du déficit apparent de neutrinos. Plusieurs expériences menées depuis lors ont permis d’observer la disparition de neutrinos du muon, confirmant ainsi l’hypothèse de l’oscillation, mais, jusqu’ici, on n’avait encore jamais observé l’apparition d’un neutrino du tau dans un faisceau constitué exclusivement de neutrinos du muon : c’est la première fois que l’on surprend un neutrino en train de muter du type muonique au type tauique.