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Les neutrinos sont-ils la clef de la présence de matière dans notre Univers ?

D’où vient la prédominance actuelle de la matière sur l’antimatière dans l’Univers alors qu’elles étaient toutes deux présentes en quantité strictement égale juste après le Big Bang ? Comprendre cette asymétrie est un enjeu scientifique fondamental car matière et antimatière ne pouvaient pas « cohabiter » durant la phase de refroidissement de notre univers. Un comportement très différent entre les neutrinos et les antineutrinos pourrait expliquer la « survie » de la matière.

Les chercheurs de l’expérience T2K, installée au Japon, se sont ainsi penchés sur les oscillations quantiques des neutrinos et des antineutrinos. Pour ce faire, ils ont utilisé un faisceau de neutrinos muoniques créé à Tokai (sur la côte est du pays) et l’ont dirigé vers le détecteur Super-Kamiokande près de Kamioka (côte ouest), un détecteur souterrain rempli de 50 000 tonnes d’eau et situé à 295 km de distance. L’équipe de recherche s’est ensuite intéressée au nombre de neutrinos électroniques étant apparu dans le détecteur Super-Kamiokande, preuve que les neutrinos muoniques s’étaient transformés au cours du voyage entre Tokai et Kamioka. L’expérience a été répétée avec un faisceau d’antineutrinos muoniques.

Si la différence matière-antimatière avait été nulle, 24 neutrinos et 7 antineutrinos – l’antimatière étant plus difficile à produire et à détecter – auraient dû apparaître dans Super-Kamiokande. Les premiers résultats ont fait apparaître 32 neutrinos et 4 antineutrinos. Le comportement différent de ces particules subatomiques pourrait apporter des réponses au mystère de l’Univers.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Ecole Polytechnique

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  • Jaouen

    14/11/2016

    Voilà une dissymétrie prometteuse, mais l'échelon statistique est encore bien faible... 40% d'erreur mérite que l'on compte davantage de particules, fussent-elles extraordinairement difficiles à attraper

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