De nombreuses particules subatomiques appelées neutrinos jouent un rôle important dans la structure de l'univers. Ces particules à peine perceptibles, autrefois considérées comme dépourvues de masse, semblent désormais avoir une masse.
Des recherches expérimentales sont encore nécessaires pour déterminer exactement quelle est cette mesure. Une approche innovante pour résoudre ce petit problème a été développée par une équipe internationale de scientifiques.
La découverte de la masse d’un neutrino serait un tournant dans la science ; La raison la plus importante en est qu’elle permettra de faire la lumière sur la formation initiale de l’Univers. Cependant, ces particules ont résisté à coopérer avec les appareils et détecteurs que nous utilisons actuellement.
Selon une étude récente, la solution pourrait résider dans la surveillance de la désintégration bêta, en particulier dans la forme radioactive rare de l’hydrogène connue sous le nom de tritium. Il est possible d'assister à ce processus de désintégration radioactive, qui peut à terme révéler la masse des neutrinos impliqués.
Selon le physicien Brent VanDevender du Pacific Northwest National Laboratory, « en théorie, avec les progrès technologiques et la mise à l’échelle, nous avons une chance réaliste d’atteindre la plage nécessaire pour détecter la masse des neutrinos ».
Un ion hélium, un électron et un neutrino sont trois particules subatomiques créées lors de la désintégration du tritium. Les scientifiques sont optimistes quant au fait que la masse du neutrino sera le composant manquant car ils connaissent la masse totale et celle des autres particules.
La méthode est basée sur une technique appelée CRES, ou spectroscopie d'émission de rayonnement cyclotronique, qui peut détecter le rayonnement micro-onde des électrons séparés lorsqu'ils se déplacent dans un champ magnétique et déduire les effets du neutrino qui l'accompagne.
Selon Talia Weiss, physicienne à l’Université de Yale, « les neutrinos sont incroyablement légers ». Son poids est plus de 500.000 XNUMX fois supérieur à celui d’un électron. Ainsi, lorsqu’un neutrino et un électron sont produits simultanément, la masse du neutrino a peu d’effet sur la vitesse de l’électron.
« Nous recherchons ce petit effet. Par conséquent, une approche très sensible est nécessaire pour déterminer la vitesse à laquelle les électrons se déplacent.
Cette dernière étude est la première à analyser les désintégrations bêta du tritium à l'aide du CRES, une technique utilisée dans des études antérieures de même nature, et à établir une limite supérieure pour la masse des neutrinos. Même s’il reste encore d’importants obstacles technologiques à surmonter, le CRES a le potentiel de croître et de se développer mieux que d’autres technologies de ce type.
Les chercheurs soulignent l’importance de la masse des neutrinos en physique à toutes les échelles, y compris la physique nucléaire et des particules, l’astrophysique et la cosmologie. En fait, lorsque nous peserons enfin cette particule, nous pourrions rencontrer un tout nouveau domaine de la physique.
"Personne d'autre ne fait cela", a déclaré Elise Novitski, professeur de physique à l'Université de Washington. « Nous n’essayons pas de remplacer une technique existante.
source : sciencealert
📩 18/09/2023 14:20