Les physiciens des particules du monde entier sont prêts à percer les secrets du neutrino éthéré. Opérationnelle à partir de cet après-midi du 4 mars, la recherche d'oscillation de neutrinos d'injecteur principal (MINOS) produira un faisceau de neutrinos et les tirera à travers la terre. En comparant les neutrinos au départ avec ceux qui à l'arrivée, à 735 km de distance, les scientifiques espèrent comprendre nombre de leurs propriétés, y compris leur comportement le plus mystérieux; comment les neutrinos peuvent se transformer entre trois types différents!
«Cette étrange propriété des neutrinos n'a été découverte que récemment, car les neutrinos interagissent très rarement avec leur environnement - en fait, des millions de personnes traversent l'air, la terre et même des personnes inaperçues à un moment donné. Même un détecteur spécialement construit comme le détecteur MINOS Far ne devrait voir que 1 500 neutrinos en un an - des milliards d'autres passeront directement! » dit le porte-parole du projet britannique, le Dr Geoff Pearce du CCLRC Rutherford Appleton Laboratory.
L'expérience MINOS utilisera un faisceau de neutrinos produit juste à l'extérieur de Chicago, aux États-Unis, à l'accélérateur d'injecteur principal du Fermilab pour sonder les secrets de ces particules subatomiques insaisissables: d'où viennent-elles, quelles sont leurs masses et comment changent-elles d'un type à l'autre? Il existe trois types ou «saveurs» de neutrinos: l’électron, le muon et le tau, chacun ayant des propriétés différentes. Le faisceau de neutrinos sera projeté directement à travers la terre, du Fermilab à la mine Soudan, dans le nord du Minnesota, sur une distance de 735 kilomètres. Aucun tunnel n'est nécessaire car les neutrinos interagissent si rarement avec la matière qu'ils peuvent passer directement à travers la terre pratiquement sans encombre. Lors d'une cérémonie cet après-midi, le président de la Chambre des représentants des États-Unis, l'honorable J. Dennis Hastert Jr., activera le faisceau de neutrinos, envoyant les premières particules de leur voyage vers le détecteur de la mine du Soudan.
Le Dr Alfons Weber, Université d'Oxford explique: «C'est une période passionnante pour nous. Le faisceau que nous générons maintenant au Fermilab ne contiendra qu'un seul type de neutrinos neutrino - muon. Quand il arrivera au Détecteur Lointain dans la fraction de Mine du Soudan d'une seconde plus tard, certains des neutrinos de muons auront changé dans les autres types - les neutrinos de tau et d'électrons. Nous voulons comprendre comment ils procèdent. »
MINOS détecteurs massifs de neutrinos ont été construits par MINOS, tous deux complets et prêts pour le faisceau. Le détecteur «proche» de 1 000 tonnes échantillonnera le faisceau à sa sortie du Fermilab et fournira les mesures de contrôle. Le détecteur «lointain» de 5 500 tonnes, situé à 800 mètres sous terre dans la mine du Soudan, mesurera les neutrinos à leur arrivée, à peine 2,5 millisecondes plus tard. Les détecteurs doivent être éloignés l'un de l'autre pour permettre aux neutrinos, qui se déplacent à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, d'osciller. «En comparant ces deux mesures, nous pourrons étudier comment les neutrinos ont oscillé et fournir la mesure la plus précise au monde de cet effet avec des neutrinos de type muon», explique le Dr Geoff Pearce.
Le professeur Ian Halliday, PDG du Particle Physics and Astronomy Research Council, qui finance les travaux du Royaume-Uni sur ce projet, a anticipé les révélations des mesures de précision de l'expérience.
"Les mystères du neutrino insaisissable sont sur le point d'être dévoilés", a déclaré Halliday. «Pour la toute première fois, nous pourrons étudier l'état changeant de cette particule bizarre avec une précision sans précédent de quelques pour cent dans un faisceau contrôlé de neutrinos créé en laboratoire. Je suis extrêmement fier que les scientifiques britanniques aient joué un rôle clé dans la réalisation de cette expérience et, en collaboration avec leurs collègues internationaux, seront parmi les premiers au monde à étudier ses caractéristiques uniques. "
"Les physiciens du monde entier essaient de comprendre ce que ces mystérieux neutrinos nous disent", a déclaré le directeur du Fermilab, Michael Witherell. «Aujourd'hui, nous entamons un voyage d'exploration en utilisant l'installation de neutrinos la plus puissante du monde. Je suis extrêmement fier de ce que les gens du Fermilab ont accompli pour mener à bien le projet NuMI. Je tiens à remercier le peuple américain et le gouvernement fédéral d'avoir pris l'engagement nécessaire pour soutenir la grande science. »
Source d'origine: communiqué de presse PPARC
