{"id":97349,"date":"2025-04-10T19:59:44","date_gmt":"2025-04-10T19:59:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/cotedivoire\/politique\/quelle-est-la-masse-dun-neutrino-le-laboratoire-katrin-affine-la-mesure-avec-une-precision-inegalee-sur-terre"},"modified":"2025-04-10T19:59:44","modified_gmt":"2025-04-10T19:59:44","slug":"quelle-est-la-masse-dun-neutrino-le-laboratoire-katrin-affine-la-mesure-avec-une-precision-inegalee-sur-terre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/cotedivoire\/toutes-les-actualites\/quelle-est-la-masse-dun-neutrino-le-laboratoire-katrin-affine-la-mesure-avec-une-precision-inegalee-sur-terre","title":{"rendered":"Quelle est la masse d\u2019un neutrino ? Le laboratoire KATRIN affine la mesure avec une pr\u00e9cision in\u00e9gal\u00e9e sur Terre"},"content":{"rendered":"<p><span style=\"color: #ff6600\"><strong>Africa-Press &#8211; C\u00f4te d&rsquo;Ivoire. <\/strong><\/span>Quelle est la masse d\u2019un neutrino, cette particule de matie\u0300re fantomatique, a\u0300 la fois la plus le\u0301ge\u0300re et l\u2019une des plus abondantes de l\u2019Univers ? Depuis 1998, lorsque l\u2019expe\u0301rience japonaise Super-Kamiokande a prouve\u0301 que les neutrinos oscillent \u2013 ce qui implique ne\u0301cessairement qu\u2019ils ont une masse \u2013 les physiciens tentent de la mesurer, ou tout du moins de s\u2019en approcher au plus pre\u0300s. C\u2019est l\u2019objectif de l\u2019expe\u0301rience KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino experiment), situe\u0301e en Allemagne. Apre\u0300s cinq campagnes de mesure e\u0301tale\u0301es sur 259 jours, et 36 millions d\u2019e\u0301ve\u0301nements analyse\u0301s, l\u2019e\u0301quipe a livre\u0301 un nouveau re\u0301sultat dans la revue Science ce jeudi 10 avril 2025. Non pas la valeur exacte, mais une limite supe\u0301rieure: 0,45 e\u0301lectronvolt (eV), avec un niveau de confiance de 90 %. \u00ab\u00a0C\u2019est ce qu\u2019on peut faire de mieux sur Terre aujourd\u2019hui \u00ab\u00a0, souligne pour Sciences et Avenir Thierry Lasserre, physicien au CEA et a\u0300 l&rsquo;Institut Max Planck. Ce seuil ame\u0301liore d\u2019un facteur deux le pre\u0301ce\u0301dent re\u0301sultat de KATRIN. La masse du neutrino est donc au moins un million de fois plus petite que celle de l\u2019e\u0301lectron, de\u0301ja\u0300 pas bien grosse&#8230;<\/p>\n<p><b>Les neutrinos traversent la Terre sans encombre<\/b><\/p>\n<p>Bien su\u0302r, il n\u2019est pas question de \u00ab\u00a0peser\u00a0\u00bb un neutrino \u2013 ce serait impossible. Bien qu\u2019extre\u0302mement abondants dans l\u2019Univers, les neutrinos interagissent tre\u0300s peu avec la matie\u0300re, traversant la Terre sans s\u2019y arre\u0302ter. Pour contourner cette difficulte\u0301, les chercheurs de KATRIN ont recours a\u0300 une approche indirecte, fonde\u0301e sur l\u2019analyse d\u2019un phe\u0301nome\u0300ne bien connu: la de\u0301sinte\u0301gration be\u0302ta du tritium, un isotope radioactif de l\u2019hydroge\u0300ne. Ce processus libe\u0300re une e\u0301nergie fixe qui se partage entre l\u2019e\u0301lectron e\u0301mis et un antineutrino e\u0301lectronique, sachant que neutrino et antineutrino ont une masse identique. \u00ab\u00a0On va regarder les cas ou\u0300 l\u2019e\u0301lectron emporte presque toute l\u2019e\u0301nergie disponible. Le neutrino rec\u0327oit alors tre\u0300s peu d\u2019e\u0301nergie cine\u0301tique [lie\u0301e a\u0300 sa vitesse]. Par conservation de l\u2019e\u0301nergie, toute de\u0301viation de l\u2019e\u0301nergie maximale des e\u0301lectrons refle\u0300te la masse du neutrino, selon l&rsquo;e\u0301quation E=Mc2 [ou E est l\u2019e\u0301nergie, M la masse, et c la vitesse de la lumie\u0300re]\u00a0\u00bb, explique Thierry Lasserre.<\/p>\n<p>KATRIN se focalise donc sur les e\u0301lectrons situe\u0301s a\u0300 l\u2019extre\u0301mite\u0301 haute du spectre e\u0301nerge\u0301tique. Pour les de\u0301tecter, l\u2019installation de\u0301ploie sur 70 me\u0300tres une chai\u0302ne de mesure sophistique\u0301e: une source de tritium gazeux, un syste\u0300me de guidage magne\u0301tique, et un spectrome\u0300tre ge\u0301ant (10 me\u0300tres diame\u0300tre) de haute re\u0301solution. \u00ab\u00a0C\u2019est une mesure d\u2019une pre\u0301cision extre\u0302me, un peu comme si vous deviez estimer votre taille au millionie\u0300me de me\u0300tre pre\u0300s, et de manie\u0300re fiable durant des anne\u0301es\u00a0\u00bb, insiste Thierry Lasserre.<\/p>\n<p><b>KATRIN et DESI a\u0300 la chasse aux neutrinos<\/b><\/p>\n<p>Mais les neutrinos sont de\u0301cide\u0301ment au c\u0153ur de l\u2019actualite\u0301 scientifique. En mars dernier, la collaboration DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), qui e\u0301tudie l\u2019action de l\u2019e\u0301nergie noire a\u0300 travers l\u2019histoire du cosmos, a elle aussi fourni une contrainte sur leur masse. Elle a e\u0301tabli que la somme des masses des trois espe\u0300ces de neutrinos existant ne peut exce\u0301der 0,064eV (avec un niveau de confiance de 95%). Ce qui signifie, pour une particule seule, une valeur infe\u0301rieure a\u0300 environ 0,021 eV \u2014 soit bien plus contraignante que le seuil de 0,45 eV fixe\u0301 par KATRIN.<\/p>\n<p>\u00ab\u00a0Oui, la cosmologie fait mieux, conce\u0300de Thierry Lasserre. Mais a\u0300 condition d\u2019accepter les hypothe\u0300ses du mode\u0300le cosmologique utilise\u0301\u00a0\u00bb. Car la\u0300 ou\u0300 KATRIN mesure directement l\u2019impact de la masse du neutrino, DESI de\u0301duit ses re\u0301sultats de l\u2019effet des neutrinos sur la formation des grandes structures de l\u2019Univers. Une me\u0301thode indirecte, tributaire du mode\u0300le the\u0301orique utilise\u0301 pour de\u0301crire l\u2019e\u0301volution cosmologique. Or, les expe\u0301riences d\u2019oscillation de neutrinos, mene\u0301es sur Terre, imposent une masse minimale pour les neutrinos, de l\u2019ordre de 0,06 eV. Soit une valeur tre\u0300s proche du maximum autorise\u0301 par les re\u0301sultats de DESI. \u00ab\u00a0L\u2019e\u0301cart entre masse minimale et maximale se resserre, et l&rsquo;on voit se profiler une anomalie\u00a0\u00bb, alerte Thierry Lasserre. Toutefois, certains cosmologistes \u2014 dont ceux de DESI \u2014 envisagent de revoir la nature de l\u2019e\u0301nergie noire, en la rendant dynamique pluto\u0302t que constante. Il se trouve que ce changement, de\u0301cide\u0301 pour d&rsquo;autres raisons, permettrait de rela\u0302cher la contrainte sur la masse des neutrinos. \u00ab\u00a0Mais l\u2019ide\u0301al, ce serait de mesurer une bonne fois pour toutes la masse des neutrinos sur Terre, et de l\u2019injecter ensuite dans les mode\u0300les cosmologiques \u00ab\u00a0, plaide le physicien.<\/p>\n<p><b>Passer au crible 250 millions de neutrinos<\/b><\/p>\n<p>La collaboration KATRIN n\u2019a ainsi pas dit son dernier mot. Les donne\u0301es analyse\u0301es jusqu\u2019ici ne repre\u0301sentent qu\u2019une fraction du total enregistre\u0301. \u00ab\u00a0Nous avons encore trois ans de donne\u0301es en attente d\u2019analyse, ce qui devrait faire passer notre total de 36 millions a\u0300 250 millions d\u2019e\u0301lectrons\u00a0\u00bb, pre\u0301cise Thierry Lasserre.<\/p>\n<p>De quoi espe\u0301rer atteindre une sensibilite\u0301 de 0,3 eV, voire un peu moins. Mais pour rivaliser avec les limites fixe\u0301es par la cosmologie, il faudra franchir un cap technologique. \u00ab\u00a0Il est de\u0301ja\u0300 question d\u2019un projet KATRIN++, qui viserait a\u0300 ame\u0301liorer encore la pre\u0301cision d\u2019un facteur 10, explique le chercheur du CEA. Mais c\u2019est un chantier d\u2019au moins une de\u0301cennie\u00a0\u00bb. La saga du neutrino continue, entre expe\u0301riences de laboratoire et observation du cosmos&#8230;<\/p>\n<p><strong>Pour plus d&rsquo;informations et d&rsquo;analyses sur la <span style=\"color: #ff6600\">C\u00f4te d&rsquo;Ivoire<\/span>, suivez <span style=\"color: #ff6600\">Africa-Press<span style=\"color: #ff6600\"><\/span><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Africa-Press &#8211; C\u00f4te d&rsquo;Ivoire. Quelle est la masse d\u2019un neutrino, cette particule de matie\u0300re fantomatique, a\u0300 la fois la plus le\u0301ge\u0300re et l\u2019une des plus abondantes de l\u2019Univers ? 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