22/11/2013 - Téléscope Icube. Une nouvelle vision de l'univers avec de vraies preuves

Menéame

Cette semaine, le magazine scientifique Science annonce que le IceCube, le détecteur de particules enterré dans la glace de l’Antarctique a enregistré 28 particules de très haute énergie, la première preuve de neutrinos provenant de très lointains accélérateurs cosmiques.

Los neutrinos, découverts en 1956, sont des particules électriques neutres (sans charge), comme les photons, qui peuvent provenir à la fois de sources terrestres - les accélérateurs de particules - et d’autres galaxies, mais qui, contrairement à la lumière, peuvent traverser la Terre, les trous noirs, ou les personnes sans laisser d’empreinte et à la vitesse de la lumière. Comme la masse des neutrinos est inestimable et si insaisissable, des volumes énormes sont nécessaires pour localiser les détecteurs et les longs temps d’exposition pour pouvoir capturer un nombre suffisant.

Le télescope neutrinos IceCube, un projet auquel participent 39 instituts de recherche de 11 pays, Essayez de détecter les neutrinos avec une série de détecteurs enterrés dans la glace de l’Antarctique, pour lequel il profite des 2,5 kilomètres d’épaisseur de la glace Antarctique, profondeur à laquelle il est enterré, pour capturer des neutrinos provenant de tous les coins de l’Univers.

Premières preuves

À l’intérieur de la glace éternelle de l’Antarctique, les scientifiques ont observé la première preuve solide de neutrinos à haute énergie provenant d’accélérateurs cosmiques au-delà de notre système solaire. Entre mai 2010 et mai 2012, le détecteur IceCube du pôle Sud a capté un total de 28 neutrinos avec des énergies plus grandes que 30 téraélectronvolts (TeV). Deux des neutrinos avaient une énergie de plus de 1000 TeV - c’est plus que l’énergie cinétique d’une mouche en vol - compressée en une seule particule élémentaire. 

" C’est le premier signal de neutrinos de très haute énergie provenant de l’extérieur de notre système solaire ," affirme Francis Halzen, chercheur principal d’IceCube. Les neutrinos sont des particules élémentaires qui n’ont presque pas de masse et interagiront très peu avec d’autres particules. Ce sont des messagers uniques des événements de plus haute énergie de l’univers parce que, contrairement à la lumière, ils peuvent facilement échapper à des environnements extrêmement denses - comme le noyau d’une explosion de supernova ou l’intérieur d’accélérateurs cosmiques de particules.

L’avantage des neutrinos en tant que messagers cosmiques est également un désavantage. C’est parce qu’ils volent à travers la matière avec tellement de facilité que d’innombrables neutrinos pénètrent sur Terre chaque seconde sans laisser de trace. Très rarement, un neutrino se heurte à une autre particule. Il faut des détecteurs gigantesques pour permettre aux chercheurs d’observer occasionnellement un tel événement de neutrino. IceCube, le plus grand détecteur de glace au monde, contient un kilomètre cube de glace éternelle de l’Antarctique. Dans IceCube, un total de 5160 détecteurs accrochent 86 câbles en acier. Ces détecteurs, connus sous le nom de modules optiques, sont sensibles aux flashs de lumière faibles qui sont générés par une collision de neutrinos. Après une période de construction de sept ans, le détecteur géant a été pleinement opérationnel fin 2010.

Les premiers signaux de neutrinos de très haute énergie extraterrestres sont arrivés avec la découverte inattendue en avril 2012 de deux événements au-dessus de 1000 TeV. Les scientifiques d’IceCube ont appelé ces deux rares événements " Ernie" ("Epi") et "Bert" ("Blas"). Une analyse de ces événements a été présentée dans la revue scientifique Physical Review Letters. Les résultats d’une recherche intensive, qui a entraîné 26 événements supplémentaires au-dessus de 30 téraélectronvolts, dépassent les résultats escomptés de neutrinos produits dans l’atmosphère terrestre.

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Desy / Observatori Astro Trabanomic / Ingénieurs

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