Sous l'eau ou la glace: drôles d'observatoires pour particules fantômes
Date 20/4/2006 12:23:22 | Sujet : Astronomie
| PARIS (AFP) - Sous les glaces de l'Antarctique, au plus profond des fosses marines ou au coeur des montagnes, des astronomes construisent d'inattendus observatoires, qui doivent les conduire à une meilleure connaissance des violentes explosions qui secouent notre Univers.
Pour observer les étoiles, les scientifiques posaient traditionnellement leurs instruments sur les plus hautes cimes. Aujourd'hui, une nouvelle astronomie fait la démarche inverse et place ses capteurs sous des kilomètres d'eau, de glace ou de rocher pour les protéger du "bruit de fond" cosmique...
Au large de Toulon, le projet Antares prévoit ainsi de déployer 900 photodétecteurs répartis par groupes de trois sur des câbles ombilicaux ancrés par 2.400 mètres de fond. La première de ces lignes a été mise en service début mars et l'achèvement des travaux est prévu pour la fin 2007.
Les Russes disposent depuis de nombreuses années d'un dispositif plus modeste installé dans les eaux gelées du lac Baïkal. Les Américains, échaudés par l'échec d'une tentative au large d'Hawaï, forent désormais les glaces du pôle Sud. Au Japon, les scientifiques ont reconverti une ancienne mine pour en faire Super-Kamiokande, un observatoire des particules solaires.
En ligne de mire: le neutrino, la plus petite particule de matière connue. La lumière, sur laquelle repose l'essentiel de nos connaissances astronomiques, est générée par les couches les plus superficielles des corps célestes.
Le neutrino, lui, vient du coeur même des soleils, du centre des trous noirs en formation, de l'âme des étoiles qui explosent... "Avec le neutrino, on peut +voir+ à l'intérieur d'un soleil... à condition d'arriver à le détecter", souligne Stavros Katsanevas, directeur adjoint de l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3).
Car notre particule est particulièrement insaisissable. Corpuscules et radiations sont généralement bloqués par quelques centimètres, au pire, par quelques centaines de mètres de matière.
Mais pour stopper un neutrino, il faudrait un blindage de plomb d'une année-lumière d'épaisseur, s'amuse Thierry Stolarczyk, responsable du projet Antares au CEA. Les neutrinos traversent notre Terre comme du beurre et Antares détectera ceux venus... de l'hémisphère sud.
Les "yeux" d'Antares, comme ceux de son rival américain IceCube, seront ainsi braqués vers le bas, pour détecter les neutrinos "montants". Un positionnement passablement inhabituel en astronomie ! Tous ces observatoires doivent être installés sous un épais blindage naturel pour empêcher d'autres particules de venir parasiter l'expérience.
"Chaque nuit, une personne est transpercée par un million de particules", dont seules quelques-unes intéressent les astronomes, rappelle M. Katsanevas.
Le neutrino qui - par extraordinaire - entre en collision avec la matière émettra une autre particule, un muon. Parce que ce muon se déplacera dans l'eau plus vite que la lumière, on assistera à un dégagement de lumière (l'équivalent optique du mur du son).
C'est cette "lumière Tcherenkov" qui est saisie et analysée par les "yeux" d'Antares et des installations rivales. Contrairement aux particules chargées, le neutrino n'est pas dévié par le champ magnétique terrestre.
Il se déplace tout droit. Il permet donc d'établir de nouvelles cartes de notre univers, venant compléter, sur un autre registre, celles reposant sur la lumière, les rayons X ou l'infrarouge. "La première détection de neutrinos cosmiques remonte à 1987.
Notre discipline a vingt ans et il en faudra encore vingt pour arriver à une nouvelle astronomie", avance M. Stolarczyk.
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