Des chercheurs dévoilent une image des "particules fantômes" de notre galaxie

Une équipe de scientifiques du laboratoire IceCube a réussi à traquer l'origine de milliers de particules fantômes, appelées neutrinos, provenant de notre galaxie, la Voie lactée. Cette nouvelle image galactique, construite à partir de matière et non de lumière, ouvre une nouvelle façon d'étudier l'Univers.


Cette image unique en son genre a été capturée en traquant les neutrinos traversant l'Observatoire IceCube. Ces particules ont la particularité de traverser la matière à une vitesse proche de celle de la lumière, grâce à leur charge électrique inexistante et leur masse presque nulle.

Cependant, en ralentissant ces neutrinos, les physiciens ont pu remonter à l'origine des particules, des explosions stellaires cataclysmiques et des collisions de rayons cosmiques datant de milliards d'années-lumière. Ces découvertes ont été publiées dans la revue Science le 29 juin.

"La sensibilité du détecteur IceCube, combinée à de nouveaux outils d'analyse de données, nous a offert une nouvelle vision de notre galaxie", a déclaré Denise Caldwell, directrice de la division de physique de la National Science Foundation qui a financé la recherche.


Chaque seconde, environ 100 milliards de neutrinos traversent chaque centimètre carré de votre corps. Ces particules sont partout - produites par les étoiles, les explosions de supernova, les rayons cosmiques et la désintégration radioactive, ainsi que dans les accélérateurs de particules et les réacteurs nucléaires sur Terre. Malgré leur abondance, ces particules sont incroyablement difficiles à détecter.

Pour les capturer, les physiciens ont fait appel à IceCube, situé à la station Amundsen-Scott au pôle Sud en Antarctique. Le détecteur géant est composé de plus de 5000 capteurs optiques répartis sur 86 cordes qui descendent dans des trous forés jusqu'à 2,5 kilomètres de profondeur dans la glace.


Occasionnellement, des neutrinos interagissent avec les molécules d'eau, créant des sous-produits de particules appelés muons. Ces muons peuvent être observés comme des flashs de lumière dans les capteurs du détecteur. En analysant ces flashs, les scientifiques peuvent reconstruire l'énergie et parfois les sources des neutrinos.

En alimentant un algorithme d'apprentissage automatique avec plus de 60 000 cascades de neutrinos détectées sur 10 ans, les physiciens ont construit une image impressionnante de notre galaxie.

"L'observation de notre galaxie sous une autre forme que la lumière est une première dans l'histoire humaine", a déclaré Naoko Kurahashi Neilson, physicienne à l'Université Drexel à Philadelphie.

Comme les avancées révolutionnaires précédentes telles que l'astronomie radio, l'astronomie infrarouge et la détection d'ondes gravitationnelles, la cartographie des neutrinos nous donne une toute nouvelle façon d'explorer l'Univers.