L’Observatoire souterrain de neutrinos de Jiangmen (JUNO), un détecteur massif enfoui à 700 mètres sous terre dans le sud de la Chine, a déjà produit des mesures de pointe du comportement des neutrinos après seulement 59 jours d’exploitation. L’observatoire, conçu pour résoudre les mystères fondamentaux de ces particules insaisissables, dépasse les attentes.
Le défi : découvrir les secrets des neutrinos
Des milliards de neutrinos traversent quotidiennement la Terre et notre corps, provenant du soleil, de l’espace et même des réacteurs nucléaires. Malgré leur abondance, l’étude des neutrinos est notoirement difficile. JUNO vise à déterminer l’ordre des masses des neutrinos : si elles augmentent de manière prévisible (« ordre normal des masses ») ou inversement.
Pourquoi est-ce important : Les neutrinos, bien que légers, sont si nombreux qu’ils peuvent avoir un impact significatif sur la répartition de la matière dans l’univers. Répondre à leur question sur l’ordre des masses pourrait éclairer les mystères cosmologiques et conduire à de nouvelles découvertes en physique.
Premiers succès de JUNO
L’observatoire a déjà établi de nouveaux records de précision pour deux paramètres clés de l’oscillation des neutrinos. Ces paramètres reflètent les différences dans les masses des neutrinos, et les mesures de JUNO sont désormais les plus précises au monde.
Le détecteur fonctionne en observant les antineutrinos électroniques produits par les centrales nucléaires voisines. Lorsque ces particules entrent en collision avec des protons à l’intérieur du détecteur, elles déclenchent des éclairs lumineux qui sont ensuite convertis en signaux électriques. Ce processus permet aux physiciens d’analyser le comportement des neutrinos avec des détails sans précédent.
«C’est la première fois que nous utilisons un instrument scientifique comme JUNO sur lequel nous travaillons depuis plus d’une décennie», déclare Juan Pedro Ochoa-Ricoux, physicien codirigeant l’équipe JUNO. “Et puis de voir que nous sommes déjà capables de réaliser des mesures de pointe avec ce système, même avec une si petite quantité de données, c’est aussi très excitant.”
Quelle est la prochaine étape ?
Bien que ces premiers résultats soient prometteurs, les physiciens auront besoin de plusieurs années de collecte continue de données pour résoudre définitivement le casse-tête de l’ordre de masse des neutrinos. Le détecteur sphérique de JUNO, à peu près de la taille d’un aquarium de 13 étages, est équipé pour collecter efficacement ces données.
Le succès rapide de l’observatoire démontre la puissance des instruments de pointe et confirme que JUNO est en passe de devenir une plaque tournante de la recherche sur les neutrinos dans les années à venir.
Les premières réalisations de JUNO prouvent que même une exploitation à court terme peut donner des résultats révolutionnaires en physique fondamentale, soulignant l’importance d’un investissement continu dans des projets scientifiques à grande échelle.
