CERN, l'expérience neutrino ICARUS partira pour le Fermilab
Publié par Isabelle le 01/05/2015 à 00:00
Source: CERN
Un groupe de scientifiques, avec à sa tête le prix Nobel Carlo Rubbia, traversera l'océan Atlantique en compagnie du détecteur de neutrinos à argon liquide le plus grand du monde. Celui-ci quittera le CERN pour rejoindre son nouveau port d'attache, le Laboratoire national de l'accélérateur Fermi (link is external) du ministère de l'Énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) des États-Unis.


Le détecteur ICARUS au Gran Sasso, en Italie, avant son départ pour le CERN. (Image: INFN)
De 2010 à 2014, ce détecteur de 760 tonnes et 20 mètres de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de...) a enregistré des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) pour l'expérience ICARUS menée au Laboratoire national du Gran Sasso de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) de physique nucléaire (La physique nucléaire est la description et l'étude du principal constituant de l'atome : le noyau atomique. On peut distinguer :) INFN (link is external), en Italie, exploitant un faisceau de neutrinos envoyé par le CERN à travers l'écorce (L'écorce est le revêtement extérieur du tronc, des branches et des racines des arbres, et plus généralement des plantes ligneuses.) terrestre. Le détecteur est actuellement en cours de rénovation au CERN, où il a inauguré une nouvelle installation d'essai pour les détecteurs de neutrinos.

Une fois au Fermilab, le détecteur intégrera un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude...) de trois expériences consacrées à l'étude des neutrinos, des particules insaisissables très présentes autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent...) de nous, mais qui restent encore mystérieuses.

Les trois détecteurs seront remplis d'argon liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) et utiliseront une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) novatrice de projection (La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de représenter la surface de la Terre dans son ensemble ou en partie sur la surface plane d'une carte.) temporelle dans laquelle les particules chargées créées dans les interactions neutrinos sont attirées vers des plans de fils fins qui vont enregistrer une image 3D des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le cadre...) laissées par ces particules. Chaque détecteur apportera des résultats différents mais complémentaires dans la quête d'un quatrième type de neutrino (Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. C’est un fermion de spin ½.).

"La chambre à projection temporelle à argon liquide est une nouvelle technique très prometteuse, mise au point (Graphie) à l'origine au sein de la collaboration ICARUS pour une expérience de petite dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) avant d'être adaptée pour un grand détecteur de neutrinos, a déclaré Carlo Rubbia. Elle devrait devenir la technologie de référence pour les grands détecteurs à argon liquide grâce à ses capacités d'enregistrer des traces de particules ionisantes au millimètre près."

Le Fermilab exploite deux puissants faisceaux de neutrinos et est en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de...) d'en mettre au point un troisième. C'est l'endroit idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude de la...) pour que le détecteur ICARUS poursuive son exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur...). Les scientifiques prévoient d'emmener le détecteur aux États-Unis en 2017.

La série de trois détecteurs à argon liquide prévue apportera de nouveaux éléments sur les trois types de neutrino connus et recherchera un quatrième type encore jamais observé en s'appuyant sur les indices apportés par d'autres expériences au cours des deux dernières décennies.

De nombreuses théories de la physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs...) prédisent l'existence d'un neutrino dit "stérile", qui se comporterait de manière différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application...) des autres types de neutrino connus et qui, s'il existe, pourrait permettre de faire avancer notre compréhension de la mystérieuse matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au sujet des galaxies. Différentes hypothèses...) qui constitue 25 pour cent de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). La découverte de ce quatrième type de neutrino révolutionnerait la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) en modifiant la manière dont les scientifiques représentent l'Univers et son fonctionnement.

"L'arrivée d'ICARUS et la conception au Fermilab de ce programme de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique,...) est en soi un objectif ambitieux, a déclaré le Directeur du Fermilab Nigel Lockyer. C'est également un premier pas vers la mise en place au Fermilab d'une installation neutrino véritablement internationale, avec l'aide de nos partenaires du monde (Le mot monde peut désigner :) entier. La recherche sur les neutrinos aux États-Unis est promise à un avenir brillant."

Pour plus d'information voir: Communiqué de presse (Un communiqué de presse est un document court envoyé aux journalistes dans le but de couvrir un événement.) du CERN
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