{"id":48853,"date":"2026-04-23T11:57:37","date_gmt":"2026-04-23T11:57:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/togo\/politique\/chasse-au-neutrino-sterile-particule-fantome-en-physique"},"modified":"2026-05-06T12:41:45","modified_gmt":"2026-05-06T12:41:45","slug":"chasse-au-neutrino-sterile-particule-fantome-en-physique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/togo\/toutes-les-actualites\/chasse-au-neutrino-sterile-particule-fantome-en-physique","title":{"rendered":"Chasse au Neutrino St\u00e9rile, Particule Fant\u00f4me en Physique"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Togo. <\/strong> <\/span>Particule quasi insaisissable, le neutrino est produit en immense quantite\u0301 par le Soleil, certaines e\u0301toiles, les supernov\u00e6, mais aussi sur Terre dans les re\u0301acteurs nucle\u0301aires et dans la haute atmosphe\u0300re. Il traverse la matie\u0300re presque sans s\u2019arre\u0302ter, car il est e\u0301lectriquement neutre et n\u2019interagit que tre\u0300s faiblement. On en connai\u0302t trois types, appele\u0301s \u00ab\u00a0saveurs\u00a0\u00bb: e\u0301lectronique, muonique et tauique. Fait e\u0301tonnant, un neutrino peut changer de saveur en voyageant: c\u2019est le phe\u0301nome\u0300ne d\u2019oscillation. Les scientifiques recherchent aussi d\u2019e\u0301ventuels neutrinos \u00ab\u00a0ste\u0301riles\u00a0\u00bb: des neutrinos supple\u0301mentaires qui n\u2019interagiraient que par la force faible, mais pourraient laisser une trace indirecte en se me\u0301langeant aux trois neutrinos connus.<\/p>\n

Cette recherche d’un neutrino ste\u0301rile fait notamment partie du projet expe\u0301rimental KATRIN (acronyme de \u00ab\u00a0Karlsruhe Tritium Neutrino experiment\u00a0\u00bb), qui a notamment de\u0301termine\u0301 sa masse maximale en avril 2025, e\u0301value\u0301e a\u0300 0,45 e\u0301lectronvolt (eV). Thierry Lasserre, physicien des particules a\u0300 l’Institut de technologie de Karlsruhe en Allemagne, nous de\u0301voile les tenants et aboutissants de l’expe\u0301rience de recherche du neutrino ste\u0301rile a\u0300 laquelle il a participe\u0301.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Pour chaque atome dans l’Univers, on compte environ un milliard de neutrinos\u00a0\u00bb<\/b>
\nSciences et Avenir: Le neutrino est l’une des particules les plus fondamentales de la matie\u0300re ordinaire. En quoi est-il singulier dans le mode\u0300le standard de la physique des particules?<\/b>
\nThierry Lasserre: <\/b>Le neutrino est une particule a\u0300 part dans le mode\u0300le standard. Contrairement a\u0300 l\u2019e\u0301lectron ou aux quarks, il n\u2019a ni charge e\u0301lectrique ni charge forte: il n\u2019interagit donc ni avec la force e\u0301lectromagne\u0301tique ni avec la force nucle\u0301aire forte. La gravite\u0301, quant a\u0300 elle, est ne\u0301gligeable a\u0300 l\u2019e\u0301chelle des particules. Re\u0301sultat: le neutrino n’interagit que par l\u2019interaction faible. Il est capable de traverser la matie\u0300re presque sans jamais s\u2019arre\u0302ter.<\/p>\n

Autre singularite\u0301 frappante: les neutrinos sont les particules de matie\u0300re les plus abondantes dans l\u2019Univers. Pour chaque atome dans l’Univers, on compte environ un milliard de neutrinos. Individuellement presque inde\u0301tectables, ils jouent pourtant un ro\u0302le majeur, aussi bien en physique des particules qu\u2019en cosmologie, notamment dans l\u2019e\u0301volution des grandes structures de l\u2019Univers.<\/p>\n

Enfin, leur masse demeure une e\u0301nigme. Les neutrinos sont extre\u0302mement le\u0301gers \u2013 au moins un million de fois plus le\u0301gers (0,45 e\u0301lectronvolt au maximum) que l\u2019e\u0301lectron \u2013 et l’origine de leur masse reste non e\u0301lucide\u0301e. Contrairement aux autres fermions (leptons et quarks, ndlr), nous ne savons pas encore avec certitude si leur masse provient du me\u0301canisme du boson de Higgs.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Certaines anomalies expe\u0301rimentales sugge\u0300rent qu\u2019il pourrait exister un quatrie\u0300me type de neutrino\u00a0\u00bb<\/b>
\nLa collaboration KATRIN s’attache, entre autres, a\u0300 de\u0301tecter une quatrie\u0300me saveur du neutrino qualifie\u0301e de \u00ab\u00a0ste\u0301rile\u00a0\u00bb. Vous avez eu recours a\u0300 la me\u0301thode d’analyse de la spectroscopie de la radioactivite\u0301 be\u0302ta du tritium. En quoi consiste cette me\u0301thode?<\/b><\/p>\n

Dans le mode\u0300le standard, il existe trois types \u2013 ou \u00ab\u00a0saveurs\u00a0\u00bb \u2013 de neutrinos: e\u0301lectronique, muonique et tauique, chacun associe\u0301 a\u0300 une particule charge\u0301e. Depuis plusieurs de\u0301cennies, certaines anomalies expe\u0301rimentales sugge\u0300rent qu\u2019il pourrait exister un quatrie\u0300me type de neutrino, dit \u00ab\u00a0ste\u0301rile\u00a0\u00bb. La cle\u0301 pour le traquer repose sur un phe\u0301nome\u0300ne bien e\u0301tabli: les oscillations de neutrinos. Lorsqu\u2019ils se propagent, les neutrinos peuvent changer spontane\u0301ment de saveur. Si un neutrino ste\u0301rile existait, il pourrait se manifester indirectement en se me\u0301langeant aux neutrinos ordinaires, laissant ainsi une empreinte mesurable, me\u0302me sans interaction directe.<\/p>\n

L\u2019expe\u0301rience KATRIN s\u2019appuie sur une me\u0301thode tre\u0300s diffe\u0301rente des expe\u0301riences classiques d\u2019oscillation. Elle e\u0301tudie avec une extre\u0302me pre\u0301cision la de\u0301sinte\u0301gration be\u0302ta du tritium, un isotope radioactif de l\u2019hydroge\u0300ne compose\u0301 d’un proton et de deux neutrons. Lors de cette de\u0301sinte\u0301gration, un e\u0301lectron et un neutrino sont e\u0301mis. Une centaine de de\u0301sinte\u0301grations se produisent chaque seconde au sein du spectrome\u0300tre de notre expe\u0301rience. Les neutrinos e\u0301tant inde\u0301tectables directement, KATRIN se concentre alors sur l\u2019e\u0301lectron.<\/p>\n

De\u0301sinte\u0301gration be\u0302ta du tritium, durant laquelle un noyau d’he\u0301lium 3, un e\u0301lectron et un antineutrino (ou neutrino) sont e\u0301mis. Cre\u0301dit: Collaboration KATRIN Cdt, Thierry Lasserre.<\/p>\n

Le neutrino e\u0301tant une particule interagissant faiblement avec la matie\u0300re, comment peut-on prouver l’existence du quatrie\u0300me e\u0301tat de la particule subatomique?<\/b><\/p>\n

En mesurant finement l’e\u0301nergie produite par l’e\u0301lectron via la spectroscopie be\u0302ta, on peut en de\u0301duire des informations sur le neutrino qui l\u2019accompagne, gra\u0302ce a\u0300 la conservation de l\u2019e\u0301nergie. Dans le cas ou\u0300 le neutrino ste\u0301rile est absent, le spectre en e\u0301nergie des e\u0301lectrons repre\u0301sente une courbe calculable tre\u0300s pre\u0301cise\u0301ment. En revanche, si un neutrino ste\u0301rile est produit, avec une masse diffe\u0301rente, cela cre\u0301erait une discontinuite\u0301 nette dans le spectre be\u0302ta du tritium. Cela correspondrait a\u0300 l’e\u0301mission d’un neutrino plus massif, ce que KATRIN recherche comme type de \u00ab\u00a0signature\u00a0\u00bb. Ide\u0301alement, cette observation devrait e\u0302tre confirme\u0301e par d\u2019autres expe\u0301riences inde\u0301pendantes, utilisant des me\u0301thodes diffe\u0301rentes. C\u2019est cette convergence des re\u0301sultats qui confirmerait l\u2019hypothe\u0300se du neutrino ste\u0301rile.<\/p>\n

Cette approche scientifique est particulie\u0300rement robuste, car elle repose uniquement sur la forme du spectre. Les re\u0301sultats publie\u0301s re\u0301cemment, base\u0301s sur l’analyse de dizaines de millions d\u2019e\u0301lectrons, imposent de\u0301ja\u0300 des contraintes tre\u0300s fortes sur l\u2019existence de neutrinos ste\u0301riles dans la gamme de masse e\u0301tudie\u0301e (infe\u0301rieure a\u0300 0,45 eV).<\/p>\n

\u00ab\u00a0Le neutrino est-il distinct de son antiparticule, ou est-il sa propre antiparticule?\u00a0\u00bb<\/b>
\nQuelles sont les grandes questions qui demeurent sur la particule fantomatique? Que peut-on espe\u0301rer pour ame\u0301liorer la recherche du potentiel quatrie\u0300me e\u0301tat du neutrino?<\/b><\/p>\n

Plusieurs questions fondamentales demeurent. On ne connai\u0302t toujours pas la masse absolue des neutrinos, seulement les diffe\u0301rences de masse entre eux. Leur hie\u0301rarchie exacte \u2013 lequel est le plus lourd ou le plus le\u0301ger \u2013 reste e\u0301galement a\u0300 de\u0301terminer.<\/p>\n

Une autre question majeure concerne sa nature profonde: le neutrino est-il distinct de son antiparticule, ou est-il sa propre antiparticule? Si cette seconde hypothe\u0300se se confirmait, ce serait une de\u0301couverte re\u0301volutionnaire, impliquant une nouvelle cate\u0301gorie de particules et des me\u0301canismes ine\u0301dits pour expliquer leur masse.<\/p>\n

Enfin, la possible existence de neutrinos ste\u0301riles a\u0300 d\u2019autres e\u0301chelles de masse, notamment dans la gamme du kiloe\u0301lectronvolt, reste ouverte. Ces particules pourraient me\u0302me contribuer a\u0300 expliquer une partie de la matie\u0300re noire. KATRIN a de\u0301ja\u0300 e\u0301limine\u0301 une grande partie de l\u2019espace des parame\u0300tres ou\u0300 les neutrinos ste\u0301riles le\u0301gers e\u0301taient attendus. De nouvelles ame\u0301liorations instrumentales sont pre\u0301vues a\u0300 partir de 2027, afin d\u2019explorer des neutrinos ste\u0301riles plus lourds, potentiellement lie\u0301s a\u0300 la matie\u0300re noire.<\/p>\n

Retrouvez plus d\u2019actualit\u00e9s et d\u2019analyses sur Togo<\/span> sur le site Africa Press<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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