La physique

Les neutrinos sont la clé pour comprendre pourquoi l'univers a tellement plus de matière que l'antimatière

Les neutrinos sont la clé pour comprendre pourquoi l'univers a tellement plus de matière que l'antimatière

Les physiciens ont parcouru un long chemin dans la compréhension de l'Univers, mais il y a encore des mystères qui leur échappent. Un de ces mystères est pourquoi il semble y avoir tellement plus de matière que d'antimatière.

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Un équilibre violé

Grâce à de nouvelles recherches, ils sont peut-être tombés sur une réponse, selon La nature. Tout a commencé en 1956 lorsque les physiciens des armes nucléaires Clyde Cowan et Frederick Reines ont découvert le neutrino.

À l'époque, dans un commentaire pour La nature, les chercheurs l'ont appelé «le plus petit morceau de réalité matérielle jamais conçu par l'homme». Cela a conduit le physicien russe Andrei Sakharov à introduire un mécanisme expliquant comment l'équilibre entre la matière et l'antimatière aurait pu être violé dix ans plus tard.

Sakharov a laissé entendre que la symétrie entre la matière et l'antimatière n'était pas parfaite, ce qui peut avoir conduit à un surplus de matière pendant le refroidissement qui a eu lieu après le Big Bang.

Maintenant, une expérience de physique d'article appelée Tokai to Kamioka (T2K) indique que Sakharov avait peut-être raison. L'expérience voit des neutrinos générés au Japon Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) à Tokai et tirés sous terre.

De là, les neutrinos générés voyagent 295 kilomètres vers un observatoire de neutrinos appelé Super-Kamiokande. Dans cet observatoire, un réservoir d'eau géant capte la lumière émise lorsque les neutrinos interagissent avec l'eau.

En dix ans, T2K n'a détecté que 90 neutrinos et 15 antineutrinos. Ce nombre est si petit car les neutrinos ont une très faible chance d'interaction.

T2K a ensuite évalué à la fois les probabilités qu'un neutrino oscille entre différentes propriétés physiques et qu'un antineutrino fasse de même. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que si la matière et l'antimatière étaient symétriques, les probabilités seraient les mêmes.

T2K a constaté que non. L'expérience a détecté une probabilité plus élevée que les neutrinos changent de propriétés et une probabilité plus faible que les antineutrinos fassent de même.

Aussi passionnants que puissent être ces résultats, il convient de noter qu'ils ne satisfont pas aux niveaux de confiance 5-sigma (5σ). Donc, pour le moment, ils comptent toujours comme des observations préliminaires. Le temps dira si elles s'avèrent vraies ou non.


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