Qu’est-ce qu’un neutrino ?

Crédit : Symmetry Magazine / Sandbox Studio, Chicago

Un neutrino est une particule ! C’est l’une des particules dites fondamentales, ce qui signifie qu’elle n’est pas constituée d’éléments plus petits, du moins à notre connaissance. Les neutrinos font partie du même groupe que la particule fondamentale la plus connue, l’électron (qui alimente l’appareil sur lequel vous lisez ces lignes en ce moment). Mais alors que les électrons ont une charge négative, les neutrinos n’ont pas de charge du tout.

Les neutrinos sont également incroyablement petits et légers. Ils ont une certaine masse, mais pas beaucoup. Ils sont les plus légers de toutes les particules subatomiques qui ont une masse. Ils sont également extrêmement communs – en fait, ils sont la particule massive la plus abondante dans l’univers. Les neutrinos proviennent de toutes sortes de sources différentes et sont souvent le produit de particules lourdes se transformant en particules plus légères, un processus appelé « désintégration ».

Ces petites particules ont une histoire intéressante. Prédites pour la première fois en 1930, elles n’ont été découvertes dans des expériences qu’en 1956, et les scientifiques ont cru qu’elles étaient sans masse jusqu’à encore plus tard. Alors que nous continuons à en apprendre davantage sur les neutrinos, avec de nouvelles réponses viennent de nouveaux mystères.

Les neutrinos sont également délicats à étudier. Les seules façons dont ils interagissent sont la gravité et la force faible, qui est, eh bien, faible. Cette force faible n’est importante qu’à de très courtes distances, ce qui signifie que de minuscules neutrinos peuvent frôler les atomes d’objets massifs sans interagir. La plupart des neutrinos traverseront la Terre sans interagir du tout. Pour augmenter les chances de les voir, les scientifiques construisent d’énormes détecteurs et créent des sources intenses de neutrinos.

Le physicien Enrico Fermi a popularisé le nom de « neutrino », qui signifie en italien « petit neutre ». Les neutrinos sont désignés par le symbole grec ν, ou nu (prononcé « nouveau »). Mais tous les neutrinos ne sont pas identiques. Ils sont de différents types et peuvent être considérés en termes de saveurs, de masses et d’énergies. Certains sont des versions d’antimatière. Il existe peut-être même des types de neutrinos encore inconnus !

Dix faits rapides sur les neutrinos :

1. 1. Des milliards de cette particule inoffensive vous traversent chaque seconde, de jour comme de nuit.
   2. Elles sont la deuxième particule la plus abondante dans l’univers (après les particules de lumière appelées photons).
   3. Les neutrinos interagissent rarement avec quoi que ce soit – une année-lumière de plomb n’arrêterait qu’environ la moitié des neutrinos provenant du soleil.
   4. Environ 15 milliards de neutrinos provenant du Big Bang se trouvent dans une pièce moyenne.
   5. Les neutrinos n’interagissent que par le biais de deux des quatre forces connues : la force faible et la gravité.
   6. À ce jour, les scientifiques ont découvert trois saveurs de neutrinos : l’électron (νe), le muon (νμ) et le tau (ντ).
   7. Ils oscillent, ou changent de saveur, lorsqu’ils se déplacent.
   8. Leurs masses sont très minuscules, mais on ne les connaît pas encore.
   9. Leur vitesse est très proche de celle de la lumière, mais on ne la connaît pas non plus exactement.
   10. Ils pourraient être la raison pour laquelle la matière existe dans l’univers.

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