Un neutrino qui change tout ?

Récemment, un neutrino cosmique d’énergie considérable a été détecté en provenance d’un trou noir. Est-ce une révolution ? Qu’en est-il ?

D’abord que sont les neutrinos ? Ce sont des particules connues depuis longtemps et considérées comme élémentaires et insécables (c’est-à-dire non composées d’autres particules). Elles demeurent néanmoins un peu étranges. D’abord elles n’ont ni charge ni couleur : cela signifie qu’elles n’interagissent presque pas. Ni via l’électromagnétisme, ni via la force nucléaire forte. Ensuite, elles ont une masse minuscule mais … pas tout-à-fait nulle ! Et on ne sait pas bien d’où vient cette masse, c’est encore une énigme à ce jour.

En astronomie, les neutrinos peuvent être très précieux pour une raison simple : ils ne sont pas altérés par la propagation. Quand on regarde la lumière émise par le Soleil, on n’observe pas directement le lieu de production de cette lumière : les photons ne peuvent pas traverser librement le Soleil. En revanche, les neutrinos, eux, ne sont pas arrêtés par la matière présente sur le chemin, en l’occurrence au sein même de l’astre. Et, comme la lumière, ils se déplacent en ligne droite.

Icecube

Les neutrinos sont donc potentiellement des médiateurs cosmiques exceptionnels. Mais leur force est aussi leur faiblesse : s’ils n’interagissent presque pas avec ce qui se trouve fortuitement présent sur leur passage, ils n’interagissent pas non plus avec le détecteur ! Il est donc très délicat de les mesurer. (Il est d’ailleurs heureux qu’ils interagissent peu : notre corps et traversé par près de 100 millions de neutrinos par seconde.)

Pour cette raison, les détecteurs de neutrinos cosmiques sont très particuliers. Ils sont gigantesques et regardent … vers le bas ! On espère en effet qu’en traversant la Terre un neutrino interagissent avec celle-ci (c’est très rare mais d’autant moins rare que l’énergie du neutrino est élevée). En interagissant, le neutrino crée un muon. Cette particule chargée peut parcourir une distance assez élevée et si elle traverse de l’eau ou de la glace, allant plus vite que la lumière dans le milieu, elle va créer une onde de choc, nommée lumière Cherenkov, qui se propagera dans celle-ci. C’est ce qui est mesurée par les détecteurs.

Icecube

Ces observatoires doivent donc être placés sous la mer ou dans la glace des pôles. L’instrument Icecube qui a récemment fait parler de lui est placé en Antarctique et y traque donc la lumière bleue du flash Cherenkov émanant d’un muon créé par un neutrino ayant traversé la Terre. Cet impressionnant détecteur est composé de nombreuses lignes, placées dans des puits de 2500 mètres de profondeur forés dans la glace, couvrant a peut près un kilomètre cube, sur lesquels sont places des photomultiplicateurs sensibles à lumière.

Or, il y a quelques jours, pour la première fois, un neutrino de très haute énergie (environ 100 000 milliards de fois plus énergétique que la lumière visible) a été détecté et son origine identifiée. On pense (sans que cela soit absolument certain), qu’il provient d’un noyau actif de galaxie, c’est-à-dire d’un trou noirs supermassif émettant des jets de particules relativistes. En effet, des observatoires de rayons gammas – c’est-à-dire de photons – ont enregistré une activité importante émanent de cet objet au même moment.

Credit: NASA/Dana Berry, SkyWorks Digital

En lui-même cet évènement n’est pas révolutionnaire. Qu’un noyau actif de galaxie émette des neutrinos n’est pas une surprise. Mais il contribue à l’ouverture d’une nouvelle astronomie. Nous disposons d’un nouveau médiateur cosmique. Il est sans doute moins extraordinaire que les ondes gravitationnelles qui, depuis quelques années, ont également ce statut, mais il révèlera à n’en pas douter bien des surprises. Il contribuera à la découverte d’un nouveau visage du réel.

L’Univers est toujours plus surprenant que prévu. Le ciel des neutrinos sera sans doute riche et diversifié. Différent de celui des photons bien que tout aussi authentique. Un monde diapré se dessine doucement.

12 réflexions sur “ Un neutrino qui change tout ? ”

  1. Sans nul doute un monde “adiabatique” qui se révèle doucement: il n’entre pas tout à fait dans les facteurs d’échanges énergétiques selon l’académisme relativiste. Un jour, on finira peut-être par revenir sur le notion abandonnée de “l’Ether”; mais sous une autre approche.
    Un neutrino est détectable en interaction avec la Terre d’autant plus que son énergie est élevée: merci pour l’info résumée!
    Et si ces neutrinos n’étaient autre que la frontière du temps?
    On pressent bien quand même qu’il y a une dégradation en Muon au niveau visible de la Matière.
    Puis-je vous poser une question?
    Aurélien, vous évoquez l’effet Tcherenkov: est-ce que les aurores boréales ne représentent pas une signature émanant à la fois des neutrinos? Et d’une réduction dimensionnelle projetée comme une polarisation vers les pôles?
    Est-ce que le neutrino ne révèle-t-il pas une cinquième dimension? Et donc ne dépasse-t-il pas la Relativité? Et simultanément l’espace de Minkowski? Même si on parle de vitesse plus élevée dans le milieu: n’existe-t-il pas un retour d’onde compensateur encore mal identifié dans le Cosmos?? Qui regarde vers le bas: en complément de la projection radiale et matière davantage gravito-métrique, et donc détectable en terme espace “courbe”.

    Merci pour votre éventuelle réponse…

    1. Cyril, cela fait plusieurs fois que je lis vos commentaires, et je dois vous dire : votre esprit est confus tout autant que votre français ! Vous voulez poser une question, vous en posez 10 ! Vous passez du coq à l’âne. On ne vous comprend pas. Bref pas étonnant qu’Aurélien ne vous réponde pas…

      1. Merci à toi Hervé pour cette franchise. C’est vrai que c’est difficile de décrire ce qu’on veut dire lorsqu’on a pas le niveau d’un astrophysicien.
        Ce que je veux dire, c’est qu’Albert Einstein s’est trompé, et sans fautes d’or(tho)graphes.
        Tu prends une feuille de papier plane, tu la courbes de manière à obtenir un espace-plan courbé de rayon 1 et parallèle, où tu peux évoluer mathématiquement de A vers B comme un espace de forme fermée il me semble; et ensuite, tu peux également refermer l’espace de cette feuille courbée en la recourbant une seconde fois vers l’intérieur avec les bords restés libres, où il me semble que la description semble s’approcher d’un espace de DE SITTER ou bien à un cône de MACH. Il convient ensuite à des mathématiciens et à des astrophysiciens ou des physiciens de venir fusionner cette forme espace-temps avec une seconde courbure de rayon plus petit ou “négative”. Il me semble donc que nous sommes en présence d’une géodésique à deux courbures espace-temps: A vers B et C vers D.
        Ce que je veux dire, c’est qu’il existe donc la possibilité d’un espace-temps à la fois “ouvert” comme celui de DE SITTER, et simultanément “fermé” comme celui d’EINSTEIN: et je pense que c’est la cause de non-compréhension de la GRAVITATION. Non-compréhension complète de l’espace-temps qui ouvre justement à d’autres dimensions, et donc forcément à d’autres possibilités émanant des particules actuelles et connues: neutrinos etc…
        Pour conclure, je pense qu’il existe une quatrième forme d’univers qui peut être définie comme un cylindre à bords fermés quand on utilise le plan d’une feuille recourbée d’un seul côté, “bords-à-bords”, et bords qui restent également ouverts dans les parties restées libres et perpendiculaires: configuration qui permet donc que lors d’une accélération-déplacement de A vers B dans ce cylindre de 4ème forme, il se produit un glissement de C vers D équivalent à l’accélération sur les bords fermés: où donc en parallèle, il se produit une ouverture des bords “ouverts” dans le vide.
        ( à toi de t’essayer avec une feuille plane ou univers plan )
        Ce que je veux dire, c’est que pour toute accélération dans le cosmos, il se produit un échange avec le VIDE( bords ouverts) qui dépasse la vitesse de la Lumière ( bords fermés).
        Ce que je veux dire, c’est que la notion limite de la vitesse de la Lumière n’a aucun sens, puisque le Vide à mon sens, vient créer une équivalence inconnue pour toute accélération, par le biais d’une forme-espace de quatrième configuration non-nomenclaturé par la Physique moderne.
        J’espère avoir été plus précis! Merci.

  2. @cyril, d’après ce que vient de dire “le prof”, les neutrinos n’interagissent quasiment pas avec la matière. Il est donc assez peu probable qu’elles soient la cause des aurores boréales. Et si c’était le cas, on ne s’embêterait pas à faire des détecteurs aussi complexes…
    D’après http://www.colorimetrie.be/chapter/phenomenes_lumineux/les-aurores-boreales, les aurores boréales seraient “juste” dues à des particules de type protons et électrons envoyés par le soleil.
    Sinon, j’ai l’impression que vous ne maîtrisez pas complètement les concepts derrière les mots que vous employez…

    @Aurélien, merci pour vos articles intéressants (découverts suite à votre conférence récente sur le climat / la santé de la planète).

    1. Merci pour votre remarque. C’est vrai, on ne maîtrise pas tout à partir des termes de la science lorsqu’on est pas émérite comme aurélien barrau. J’essayais juste d’imaginer le fait qu’un neutrino qui n’appartient que très peu au monde de la Matière puisqu’il semble la traverser facilement, puisse se révéler comme une aurore boréale dans l’axe magnétique de notre planète. Ce que je voulais essayer d’imaginer c’est que si un neutrino ne dépend que très peu de la Matière-espace alors il pourrait davantage prétendre à une appartenance avec le temps, et que peut-être, ce phénomène d’aurore boréale pourrait être définit comme la manifestation magnétique du temps. Juste de l’imagination théorisée où j’imagine donc qu’un neutrino vient “résonner” avec la sphère-matière de notre Terre tout en conservant un aspect temporel. Ma réflexion se tient donc presque à la limite d’un effet tachyonique, où l’aurore boréale (verte) vient révéler le rythme magnétique et temporel de notre planète et qui pour moi vient s’intégrer avec le volume d’azote du globe.
      En d’autres termes, je considère une aurore boréale comme la médiation entre l’espace et le temps. Je fais donc apparaître dans ce cadre particulier de réflexion, une variable-temps de surface qu’Albert Einstein ne semble pas prendre en compte pour essayer d’exprimer le moment de conscience qui observe tout. J’espère avoir été plus clair, et votre remarque me permet aussi de faire évoluer ma réflexion. Merci

  3. Il est à tout fort plus agréable de méditer sur l’interaction de particules non visibles que de lire vos réactions dévalorisantes. La particule ‘ego’ ne semble pas faire défaut à vos superstructures et c’est à vous qu il serait disgracieux de répondre

  4. Donc une particule massive qui dépasse la vitesse de la lumière en parcourant un liquide , donc il y a une vitesse limite qui n’est pas celle de la lumière .

    1. Je suis pas expert mais de ce que j’ai compris de la relativité la vitesse limite est celle de la “lumière dans le vide – 300 000km/s” pas celle de la lumière dans un liquide ou autre… Que la lumière n’atteigne pas cette limite quand elle traverse un matériaux n’influe en rien les autres type de particules/ondes.
      Certaines particules peuvent donc “doubler” la lumière dans un liquide mais sans dépasser la limite qui est de 300 000km/s.

    2. La lumière se déplace à la vitesse limite (maximale) dans le vide. Par contre dans d’autres milieux, certains éléments peuvent se déplacer plus vite.

      Dany.

  5. Qu’est ce que la “couleur” d’une particule…,?
    Est ce qu’il y a d’autres particules comme le neutrino ou le photon (non divisible) qui voyage à travers le cosmos…?
    Merci

  6. Selon moi, le neutrino est de type Majorana sous la forme d’un oscillateur dipolaire qui annule les charges et masses de ses deux pôles. Ainsi sa masse nulle possède quand même un potentiel confiné qui lui permettra de se muer en d’autres “saveurs”. De plus, ce zéro masse, lui permet une médiation à vitesse c.
    Exemple : soit un muon massique (206 m électrons) se désintègre principalement en un neutrino sans masse !

    Explication : le muon est constitué d’un groupe de 103 paires électron-positrons (206) sous forme monopolaire + 1 positron ou électron célibataire et confiné.

    Les charges s’annulent mais pas les masses. Il mute en neutrino (oscillateur dipolaire ou 103 positrons font face à 103 électrons. Les masses et charges s’annulent . Pour cela il faut considérer qu’à ce niveau il existe une non séparabilité M×L ou c’est le côté algébrique de L qui permet cette somme annulée. Le côté scalaire de M n’intervient pas.

    Dans l’empilement monopolaire en couches muon par exemple) , tous les L sont dans la même direction (le centre de la sphère). Ainsi les charges s’annulent mais pas les masses.

    Ce n’est pas une hypothèse ad hoc mais juste l’application des prémisses de mon modèle Oscar.

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