Les neutrinos dans l'Univers

Notre corps humain contient environ 20 millions de neutrinos issus du big bang,émet quelques milliers de neutrinos liés à sa radioactivité naturelle. Traversé en permanence par 65 milliards de neutrinos par cm2 par seconde venus du Soleil,il a été irradié le 23 février 1987 par quelques milliards de neutrinos émis il y a 150000 ans par l'explosion d'une supernova dans le Grand Nuage de Magellan. Les neutrinos sont également produits dans l'interaction des rayons cosmiques dans l'atmosphère ou dans les noyaux actifs de galaxies? Quelle est donc cette particule présente en abondance dans tout l'Univers où elle joue un rôle-clé ? Inventé par W.Pauli en 1930 pour résoudre le problème du spectre en énergie des électrons dans la désintégration b,le neutrino fut découvert par F.Reines et C.Cowan en 1956,auprès du réacteur nucléaire de Savannah River (Caroline du Sud). Il n'a plus depuis quitté le devant de la scène,que ce soit chez les physiciens des particules,les astrophysiciens ou les cosmologistes. Cette particule élémentaire,sans charge électrique,n'est soumise qu'à l'interaction faible,ce qui lui permet de traverser des quantités de matière importantes sans interagir. En 1938,H.Bethe imaginait que des réactions nucléaires de fusion étaient au coeur de la production d'énergie des étoiles,en premier lieu le Soleil. Dans les années 60,les astrophysiciens se lancent dans la construction de modèles solaires et des expérimentateurs dans la construction de détecteurs pour les piéger. Il a fallu attendre 2002 pour comprendre que le déficit de neutrinos solaires observé (le célèbre problème des neutrinos solaires) était dû à un phénomène lié à la mécanique quantique,appelé l'oscillation des neutrinos. La mise en évidence de cette oscillation a apporté la preuve décisive que les neutrinos avaient une masse non nulle. Nous ferons le point sur cette particule fascinante après les découvertes récentes.

Disciplines : Univers (Cosmologie),Mécanique quantique,Particules, rayons X, rayons gamma, rayons cosmiques
Mots-clés : physique des particules,interaction électromagnétique,fermion,modèle standard,lepton,oscillation,big bang,mécanique quantique,particule élémentaire,cosmologie,neutrino,univers,astrophysique,Pauli
Type de document : image en mouvement
Type de ressource : lecture
Niveau : higher education
Auteurs ou éditeurs : Daniel VIGNAUD,UTLS - la suite,UTLS - la suite