On sait maintenant ce que pèse la fameuse particule fantôme

Le neutrino fait partie des particules élémentaires du modèle standard de la physique des particules. La particularité de cette particule non chargée réside dans sa quasi-absence d’interaction avec la matière. Ce qui constitue une limite pour sa détection et lui a d’ailleurs valu le surnom de particule fantôme.

À ce titre, bon nombre de ses caractéristiques physiques restent un mystère, à l’instar de sa masse. Tout au plus, on a des estimations sur ce paramètre, enfin jusqu’à maintenant.

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Des scientifiques ont en effet pu calculer la masse d’un type de neutrino grâce aux informations et aux données compilées, issues d’observations de l’univers et d’expériences réalisées dans les accélérateurs de particules.

Une mesure difficilement réalisable

Les neutrinos sont des particules qui abondent dans l’univers, malgré leur masse quasi nulle et l’absence de charge. Les scientifiques disent même qu’à chaque instant, des millions de neutrinos traversent notre corps à notre insu, leur interaction avec la matière étant quasiment inexistante.

Il faut également savoir que cette particule peut en même temps se présenter sous trois formes  qu’on rencontre en proportions diverses dans la particule : électronique, muonique et tauique; le neutrino oscillant entre ces différentes formes distinctes.

Et ce n’est qu’en 2015 que l’idée selon laquelle le neutrino serait une particule dotée d’une masse a été avancée.

Un superordinateur à la rescousse

L’existence d’un ratio entre les proportions pour chaque déclinaison et le changement de comportement de la particule ne peut s’expliquer que si la particule possède une masse qui lui est propre. Mais de là à arriver à la peser, c’est un grand pas à faire.

Les chercheurs de l’University College de Londres ont entré toutes les données à leur disposition dans un supercalculateur nommé Grace. Le traitement des données a nécessité “plus d’un demi-million d’heures de calcul (…) ce qui équivaut à près de 60 ans avec un seul processeur”, selon un membre de l’équipe.

Finalement, Grace a pu calculer que le type de neutrino le plus léger pèserait environ 1,5 × 10-37 kg. En comparaison, un électron stationnaire pèse 9,109 x 10−31 kg. Un neutrino serait donc 10 millions de fois plus léger qu’un électron. C’est un résultat fondamental pour les astrophysiciens afin de répondre à des questions comme la structure et la vitesse d’expansion de l’univers.

 

s https://www.sciencealert.com/scientists-just-used-the-entire-universe-to-measure-the-mass-of-a-ghost-particle

Mots-clés astrophysique