La Chine a réalisé une avancée majeure dans le domaine de la physique des particules avec la mise en service d'un nouveau détecteur de neutrinos. Cet instrument, baptisé JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), est conçu pour traquer ces particules insaisissables qui traversent la matière sans presque laisser de trace.
Un détecteur d'une sensibilité exceptionnelle
JUNO est installé à 700 mètres sous terre, dans la province du Guangdong, afin de le protéger des rayons cosmiques. Son cœur est une sphère géante de 35 mètres de diamètre remplie de 20 000 tonnes de liquide scintillant. Lorsqu'un neutrino interagit avec ce liquide, il produit un flash lumineux détecté par 18 000 tubes photomultiplicateurs. Cette configuration permet une mesure extrêmement précise de l'énergie et de la direction des neutrinos.
Un projet ambitieux
La construction de JUNO a nécessité plus de dix ans de travail et un investissement de plusieurs centaines de millions d'euros. Les chercheurs espèrent que ce détecteur permettra de résoudre l'énigme de la hiérarchie de masse des neutrinos, c'est-à-dire l'ordre des masses des trois types de neutrinos connus. Cette information est cruciale pour comprendre comment ces particules ont influencé l'évolution de l'Univers.
En outre, JUNO pourra observer les neutrinos émis par le Soleil, les supernovae et les réacteurs nucléaires, offrant ainsi une fenêtre unique sur les phénomènes astrophysiques les plus violents. Par exemple, en cas d'explosion d'une supernova dans notre galaxie, le détecteur pourrait capter des milliers de neutrinos en quelques secondes, fournissant des données précieuses sur la dynamique de ces événements.
Une collaboration internationale
Bien que chinois, le projet JUNO implique des chercheurs de 17 pays, dont la France, l'Italie et l'Allemagne. Cette coopération internationale est essentielle pour partager les expertises et maximiser le potentiel scientifique de l'installation. Le détecteur devrait commencer à collecter des données d'ici la fin de l'année 2025.
Cette prouesse technique place la Chine à la pointe de la recherche sur les neutrinos, aux côtés d'autres expériences comme l'observatoire IceCube en Antarctique ou le projet japonais Hyper-Kamiokande. Les physiciens espèrent que ces différents instruments, combinés, permettront de percer les secrets de ces particules fantômes et de mieux comprendre les lois fondamentales de l'Univers.
