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LES ENIGMES DU NEUTRINOS
Trois Grandes Enigmes
La matiere noire
Depuis plus de 20 ans, un enigme donne des maux de tete aux astrophysiciens.
Les mesures de la
vitesse de rotation des etoiles
dans plusieurs galaxies ont donne des resultats inattendus:
les etoiles a la peripherie des galaxies tournent
plus vite que prevu.
On mit parfois en doute
la loi de la gravitation, on tenta d'inventer une hypothetique cinquieme force...
rien ne parvint a expliquer simplement cette vitesse trop elevee.
Une autre explication serait l'existence de
matiere invisible, ou matiere noire, orbitant autour et dans les galaxies
et que l'on ne detecte
qu'a travers ses effets gravitationnels.
Si les neutrinos etaient massif, ils seraient de bons candidats
a la matiere noire, car ils sont censes remplir l'univers a raison de
330 neutrinos par cm3.
Bon candidat, mais a condition d'avoir une masse ni trop grande, ni trop petite.
Le deficit de neutrinos solaires
Depuis 1975 et surtout depuis 1995, les physiciens savent avec certitude que les neutrinos
en provenance de
notre soleil sont beaucoup moins nombreux que prevu. La theorie, qui rend
compte par ailleurs avec une remarquable precision du fonctionnement du soleil, prevoit
environ 64 milliards de neutrino par seconde et par cm2,
sur terre. Les detecteurs comme
GALLEX ou SAGE n'en observent pas plus de 40 milliards par seconde et par cm2.
Ou sont passes les neutrinos manquant?...
Soit le modele decrivant le fonctionnement du soleil, si remarquable,
est errone, soit quelque chose empeche les neutrinos d'arriver sur terre ou d'etre detectes.
Si les neutrinos avaient une masse, ils pourraient
osciller et les oscillations pourraient expliquer ce deficit en neutrinos solaires.
Les rayons cosmiques de tres haute energie
Depuis une trentaine d'annees egalement, un phenomene, dont la source est encore inconnue et
que l'on nomme les rayons cosmiques, garde un mystere. Les rayons cosmiques de grande
energie sont des particules venues de l'univers et qui creent d'immense gerbes de particules
(pions, kaons, muons, electrons, neutrinos, photons...)
lorsqu'elles entrent en collision avec des atomes de notre atmosphere.
Certains des rayons cosmiques
detectes ont plus d'energie
qu'une balle de tennis au service, soit environ 10 Joules, c'est a dire
1020 eV.
Cela fait beaucoup pour une seule particule. Si la particule devenait une balle
de tennis, elle aurait alors une energie de 1046 eV, soit 1027 Joules,
c'est a dire 10 fois l'energie que rayonne le soleil tout entier a chaque seconde.
A l'heure actuelle, aucun
phenomene cosmique connu n'est capable d'accelerer des particules pour atteindre
de telles energies. Certains physiciens pensent que ces particules de
tres haute energie pourraient etre des neutrinos.
Mais d'ou viendraient-ils et comment feraient-ils pour avoir une telle energie?
Le mystere reste ouvert.
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Last update: 26/06/1999 : http://wwwlapp.in2p3.fr/neutrinos/nenigmes.html
Didier Verkindt