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Des scientifiques peuvent avoir trouvé des preuves de la particule neutrino stérile insaisissable

Des scientifiques peuvent avoir trouvé des preuves de la particule neutrino stérile insaisissable



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À l'intérieur du détecteur de neutrinos MiniBooNE

Jusqu'à présent, les neutrinos stériles étaient des particules hypothétiques censées interagir uniquement par gravité, évitant l'une des interactions fondamentales du modèle standard de la physique des particules. Les physiciens recherchent depuis longtemps des preuves de ces particules fondamentales en spéculant qu'elles pourraient être responsables de plusieurs phénomènes inexpliqués tels que la matière noire et la baryogenèse.

Si la preuve de l'existence de neutrinos stériles devait apparaître, cela briserait le modèle standard qui domine le domaine de la physique des particules depuis 1975. Le résultat pourrait être l'introduction d'un tout nouveau modèle de cosmologie.

L'expérience MiniBooNE

Maintenant, un nouveau rapport de l'expérience MiniBooNE du Laboratoire national des accélérateurs Fermi a fait la une des physiciens en raison de son potentiel à indiquer la preuve de la neutrino stérile. MiniBooNE a été développé pour passer en revue une expérience des années 1990 qui avait trouvé des preuves de la particule élémentaire jusqu'ici insaisissable.

L'expérience du détecteur de neutrino à scintillateur liquide (LSND) menée au laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique avait produit des preuves du neutrino stérile, mais n'avait pas réussi à reproduire les résultats. Pendant ce temps, toutes les autres études n'avaient trouvé aucune trace de la particule spéculée et les résultats du LSND ont été mis de côté jusqu'à présent.

Le modèle standard contient une liste de particules responsables de l'interaction de la matière et de l'énergie dans l'univers. Jusqu'à présent, seuls trois types de neutrinos existent dans le modèle, mais les croyants en neutrinos stériles pensent que la particule pourrait être un quatrième.

Pour le prouver, les chercheurs du LSND et du MiniBooNE ont tiré des faisceaux de neutrinos sur un détecteur situé derrière un isolant (eau dans LSND et huile dans MiniBooNE) pour bloquer tous les autres rayonnements. Ils ont ensuite compté combien de neutrinos de chaque type avaient heurté le détecteur.

Les deux études ont trouvé plus de détections de neutrinos que ce que peut expliquer le modèle standard actuel. Les physiciens ont écrit que cela pourrait être la preuve d'un quatrième type de neutrino indétectable supposé être le neutrino stérile.

D'autres expériences ont échoué

Malheureusement, d'autres expériences sur les neutrinos telles que le projet suisse d'oscillation souterraine et l'observatoire des neutrinos IceCube en Antarctique n'ont pas réussi à trouver des résultats similaires. En outre, un signal précédemment signalé pour les particules, les antineutrinos manquants autour des réacteurs nucléaires, a été révélé par la centrale nucléaire chinoise de Daya Bay comme une erreur de calcul.

En conséquence, de nombreux physiciens attendent d'autres preuves avant d'accepter l'existence de la nouvelle particule. Le risque que les résultats du MiniBooNE et du LSND soient le résultat d'une erreur inconnue ne peut tout simplement pas être écarté.

Les travaux futurs sur le terrain, comme l'expérience IsoDAR, pourraient s'avérer plus concluants. Le site Web de l'expérience indique que l'étude est conçue pour "aborder définitivement" le sujet.

IsoDAR utilisera un échantillon de données statistiques élevées pour permettre une étude précise de tout signal détecté. «En ce qui concerne les neutrinos stériles, cartographier avec précision l'onde d'oscillation à l'intérieur du détecteur permettra de tester de manière concluante si un signal observé est associé aux anomalies de neutrinos stériles récemment publiées qui sont d'un grand intérêt pour la communauté», déclare le site.


Voir la vidéo: Les neutrinos dans lUnivers (Août 2022).