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L’Observatoire de neutrinos de SudburyL’histoire de l’Observatoire de neutrinos de Sudbury (Partie 4)
18) Qu’avons-nous découvert ?La transformation Ça y est ! L’ONS a compté exactement le même nombre de neutrinos solaires qui ont atteint la Terre que ce qui avait été prédit, confirmant ainsi que le modèle de fusion nucléaire du Soleil est juste. Par contre, seul le tiers des neutrinos solaires captés par l’ONS appartenaient à la catégorie des électron-neutrinos. Nous savons que le Soleil émet seulement cette catégorie de neutrinos. Cela signifie donc que les deux autres tiers se sont transformés, ou ont changé de saveur, en cours de route. Quant aux neutrinos solaires manquants dont il a été question précédemment, il est peu étonnant que Davis, en 1968, n’ait pu les dénombrer puisque celui-ci était en mesure de détecter seulement les électrons-neutrinos !
NASA, JPL-Caltech 19) C’est réussi !
Nous avons trouvé les neutrinos manquants ! Après tout, nous avions bien compris le fonctionnement des rayons du Soleil ! Selon les résultats enregistrés depuis 1968, les scientifiques n’ont détecté que le tiers des neutrinos qu’ils s’attendaient à trouver. Dès 2002 par contre, grâce à l’ONS, ils étaient en mesure de repérer les trois saveurs de cette particule quasi insaisissable. Cette fois-ci, ils ont réussi à capter 5,1 millions de neutrinos à haute énergie par centimètre carré toutes les secondes, soit le nombre qu’ils s’attendaient à repérer initialement. 20) Qu’est-ce que cela signifie ?La contribution des neutrinos Bien avant l’existence de l’ONS, on savait que la masse d’un neutrino devait être extrêmement petite. De nombreux physiciens ont cru qu’il avait une masse nulle. Pour changer de saveur, un neutrino doit cependant avoir une masse, si petite soit-elle. Cette masse est minuscule – de beaucoup inférieure à celle d’un électron. Mais les neutrinos sont si nombreux que leur masse totale dans l’Univers est aussi considérable que celle de toutes les étoiles visibles réunies !
NASA, ASE et le Space Sciences Institute Cette photo prise par le télescope spatial Hubble est parsemée de lointaines étoiles et galaxies.
ONS De nombreux collaborateurs de l’ONS se sont réunis en février 2004 pour discuter des résultats obtenus et des progrès accomplis à l’ONS. Les établissements suivants participent actuellement aux travaux de l’ONS :
Les organismes suivants appuient l’ONS, et lui procurent soutien financier, matériel et installations :
21) Les neutrinos et le CosmosLa relativité générale d’Einstein
Connexion avec Einstein En 1916, Einstein avait déjà élargi sa théorie de la relativité et démontré que la force de gravité n’était que la distorsion de l’espace et du temps par un objet massif. La cosmologie moderne repose sur les équations de relativité générale. Selon des théories ultérieures, basées sur ces équations mathématiques, l’Univers aurait commencé par un big-bang et continuerait à s’étendre. Einstein aurait certes été intéressé par les résultats de l’ONS. La masse de neutrinos détermine en partie si l’Univers s’étendra éternellement ou s’il s’effondrera éventuellement dans un big crunch. 22) Que faire maintenant ?
ONS
ONS Photo SNOLAB SNOLAB deviendra le nouveau site permanent au Canada où seront effectuées des expériences ultra-propres dans un environnement à faible fond de radiation. Les collaborateurs de partout dans le monde souhaitent vivement obtenir une place à SNOLAB, situé dans les profondeurs d’une mine à Sudbury.
ONS Situé dans les profondeurs de la mine Creighton, SNOLAB, y compris la salle de l’ONS, doit ouvrir en 2007. 23) Pas de coucher de soleil à l’ONSLa recherche de matière noire Les galaxies, formées d’étoiles, de poussières et de gaz, tournent à très grande vitesse. Même si les astronomes additionnent toute la masse qu’ils peuvent voir et y ajoute la masse des neutrinos, cela ne suffit pas encore à empêcher les galaxies de s’éloigner les unes des autres. Ou bien la théorie d’Einstein sur la force de gravité est fausse, ou bien il existe une matière invisible. Cette matière invisible a pris le nom de matière noire. Une expérience appelée PICASSO permettra de chercher la matière noire dans le nouveau SNOLAB.
NASA, ASE et le Space Sciences Institute En dépit de toute la masse visible que représentent les milliards de milliards de galaxies que nous pouvons voir, et de la masse des neutrinos confirmés par l’ONS, nous pouvons expliquer seulement 20% de la masse de l’Univers. 24) Exploration et découvertePourquoi s’y intéresser ? Pendant plus d’un siècle au Canada – depuis que Rutherford a le premier étudié la désintégration radioactive à l’Université McGill – des physiciens qui étudient les particules percent des mystères fondamentaux. Des innovations, comme la radiothérapie pour traiter le cancer ou le World Wide Web, qui font maintenant partie du quotidien, découlent de leurs découvertes scientifiques. Mais ce n’est pas là l’objectif premier des chercheurs. Les scientifiques, comme les enfants, sont motivés par leur curiosité. En fin de compte, le résultat de cette curiosité n’est pas toujours un bienfait matériel, mais plutôt une meilleure appréciation des merveilles de notre existence.
Portrait d’Ernest Rutherford réalisé par R. G. Matthews (1907); reproduit avec la permission du Rutherford Museum, Université McGill 25) Une recette gagnanteLe Canada sur la scène mondiale L’ONS a permis de trouver une solution à un problème qui avait intrigué des chercheurs pendant plus de trente ans. Les articles scientifiques portant sur les résultats de l’ONS figurent parmi les textes les plus souvent cités dans le domaine de la physique. En 2002, le travail de l’ONS a été reconnu par l’American Institute of Physics et l’Association for the Advancement of Science comme l’activité la plus importante de la physique. Les résultats de l’ONS et ceux d’autres expériences menées au sujet des neutrinos, comme celle de Super-Kamiokandeau Japon, secouent le monde scientifique. À votre avis, ces découvertes ne méritent-elles pas un Prix Nobel?
Fondation Nobel Photo Prix Nobel
Photo : Randall Brooks Hôtel de ville de Stockholm 26) Hommages rendus aux membres de l’équipe de l’ONSCanada
Observatoire de neutrinos de Sudbury Prix pour réalisations techniques exceptionnelles en génie et en gestion de projet de l’Ontario Association of Certified Engineering Technicians and Technologists, 1995 États-unis
Royaume-uni
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