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La transformation de neutrinos  » photographiée » pour la première fois

Le 2 octobre à 17 heures 04, les physiciens de l’expérience OPERA, sur le site du Gran Sasso en Italie ont observé la première création d’un neutrino-tau. L’expérience est l’objet d’un programme dirigé par Yves Déclais, de l’Institut de Physique Nucléaire de Lyon. L’IPNL, fait avec le LAPP d’Annecy le Vieux, partie des quatre laboratoires du CNRS engagés avec d’autres physiciens de plusieurs pays dans la collaboration OPERA.


Les chercheurs de l’expérience OPERA ont enregistré le premier évènement ” neutrino” capté par les détecteurs de l’installation sous le Gran Sasso, point culminant de l’Apennin ( Italie) . Un des millions de neutrinots produits par l’accélérateur du CERN dans sa connexion avec OPERA venait d’arriver après avoir parcouru en ligne droite, 730 kilomètres en 2,4 millisecondes, à une vitesse équivalente à celle de la lumière.


Dans le détecteur de l’expérience OPERA, les neutrinos ont produit une cascade d’autres particules élémentaires détectées par l’appareillage complexe de l’équipement. Parmi les particules créées, un muon.


Le détecteur d’OPERA est à même de capter ces neutrinos car il est petit à petit complété par 150 000 unités de détection de bases, des ” briques”, qui représentent au total une masse de 1300 tonnes. Ces briques sont équivalentes chacune à la surface sensible d’un appareil photo. Elle sont formées d’un assemblage d’un millimètre cube comportant une plaque de plomb et un film photo sensible. En se ” brisant” sur le plomb, les neutrinos produisent des particules ” saisies” par le film.


Le 2 octobre, un neutrino a été saisi par une des 60 000 briques déjà installées dans le détecteur. Une dizaine d’autres évènements ont été enregistrés dans les jours qui ont suivi et les briques sensibilisées ont été réparties entre les laboratoires engagées dans cette expérience, équipés de microscope capable de lire les traces de l’évènement.


Le but de l’expérience est de comprendre comment les neutrinos changent de forme lors de le voyage. Les neutrinos sont des particules très légères, neutres, produites en grande quantité dans l’Univers. Les physiciens savent qu’il y a plusieurs types dans la famille des neutrinos. Des neutrinos de type “Tau” qui arrivent sur le détecteur sont différents des ” neutrinos” de type muon qui sont émis par l’accélérateur de particules du CERN. Les neutrinos changent de “saveur” comme le disent les physiciens. L’observation de quelques neutrinos ” tau” parmi un grand nombre de neutrinos muon est une preuve de la conversion, de l’oscillation des neutirnos. C’est la première fois qu’est saisie l’apparition de neutrinos-tau.



L’expérience a été menée par une large équipe de chercheurs de plusieurs pays: Belgique, Croatie, France, Allemagne, Israel, Japon, Corée, Russie, Suisse et Turquie. Des laboratoires de l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules ( IN2P3) du CNRS sont engagés dans cette collaboration, l’Institut de Physique Nuclzéaire de Lyon ( IPNL) et le Laboratoire d’Annecy le Vieux de Physique des Particules ( LAPP).


michel.deprost@free.fr


http://www.lappweb.in2p3.fr/

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