Un nouveau détecteur à neutrinos en mer Méditerranée

Publié le par Ferlin

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69050.htm   

 

 

Les neutrinos au coeur du débat scientifique

Les neutrinos sont cette année au coeur de l'actualité scientifique. Il y a quelque mois une équipe de chercheurs avait annoncé que leur vitesse était supérieure à celle de la lumière (voir http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68094.htm et http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/68407.htm ). Il n'existe actuellement aucune explication à ce phénomène et personne n'a démontré qu'il s'agissait d'une erreur de mesure.

Au-delà de cette découverte, l'étude des neutrinos provenant de l'espace est fondamentale pour résoudre d'importants problèmes de physique et de cosmologie. Et c'est dans ce but qu'un observatoire est en train d'être construit dans le fond de la mer Méditerranée, et ce avec une contribution importante de l'Italie. Cet observatoire permettra également d'étudier les abysses marins.

Pourquoi un observatoire au fond de la mer ?

Pour observer les neutrinos qui proviennent du soleil, il ne faut pas regarder en direction du ciel, mais en direction de la terre. Dans le ciel, l'abondance des radiations perturbe la détection des neutrinos. Notre planète, que les neutrinos traversent sans difficulté, constitue avec ses milliers de kilomètres de roche, un puissant écran aux radiations. Mais comment observer des particules qui traversent la terre comme des fantômes ? Il faut s'entourer d'une grande quantité de matière, car même si la plupart des neutrinos la parcourent sans interagir, certains laissent des traces de leur passage en générant un effet Cherenkov (voir ci-dessous). En l'observant nous pouvons comprendre qu'un neutrino est passé, et en déduire sa vitesse et son énergie. Et c'est pour cette raison que le laboratoire du Gran Sasso se trouve sous la montagne, et qu'un autre détecteur de neutrinos appelé " Ice Cube " est en construction sous les glaces de l'Antarctique. Le détecteur de la mer Méditerranée permettra d'observer les neutrinos provenant de région du ciel inaccessible au détecteur " Ice Cube ".

Le détecteur

Le projet a été baptisé Km3NeT (km3 Neutrino Télescope), car il est constitué d'un réseau de capteurs, qui s'étend sur plusieurs kilomètres cubes de mer. Ce sera la plus grande structure jamais construite par l'homme après la Grande Muraille. L'installation sera constituée de 300 éléments verticaux, hauts de presque un kilomètre chacun, et accueillera 12000 sphères de verre, résistantes à la pression, constituées chacune de 31 photomultiplicateurs, qui amplifieront les faibles signaux lumineux de l'effet Cherenkov. Les sphères disposées de manière à former une matrice tridimensionnelle, seront dotées d'un système de calibration pour en déterminer la position exacte. Un câble sous-marin alimentera la structure et transmettra à la terre les données analysées. Construite au fond de la mer cette installation nécessitera des travaux d'une grande complexité. Les structures seront amenées pliées sur la zone, et prendront leur forme définitive seulement une fois dans l'eau, par l'action des lests et des flotteurs. Pour mener cette opération, une plateforme pilotée par des submersibles télécommandés a été spécialement développée. Leur fonctionnement a été testé dans un premier temps sur des modèles réduits, et dans un deuxième temps au cours de 3 projets pilotes : Antares à Toulon, Nemo à Capo Passero et Nestor à Pylos. A l'heure actuelle, l'emplacement du projet Km3NeT est encore à définir.

Un projet aux diverses applications scientifiques

Au-delà de l'étude des neutrinos, une structure sous marine de ce genre, ouvre également de grandes opportunités dans le domaine de l'océanographie, de la géophysique, et de la biologie marine. Toutes ces sciences nécessitent d'effectuer des observations dans les profondeurs, et jusqu'à présent l'unique moyen de les réaliser était d'utiliser des petits sous-marins, qu'il fallait remonter régulièrement à la surface, aussi bien pour recharger leurs batteries, que pour enregistrer les données. L'observatoire Km3NeT permettra à l'inverse d'enregistrer des informations en continu.

Le projet

Le coût total du projet est estimé à 220 millions d'euro. L'Italie, par l'intermédiaire du Ministère de l'Instruction, de l'Université et de la Recherche, en finance 20,8 millions d'euro, ce qui permettra la construction de 30 des 300 tours qui composeront l'observatoire. Dans ce projet sont impliqués 40 instituts européens dont 12 italiens, parmi lesquels le CNR/ISMAR (Conseil National des Recherches/Institut des Sciences Maritimes), l'INGV (Institut National de Géophysique et de Vulcanologie), 9 centres de recherche de l'INFN (Institut National de Physique Nucléaire) et Tecnomare S.p.A..

 

Pour en savoir plus : l'effet Cherenkov

Dans un milieu d'indice optique n, la lumière va à la vitesse c/n (c étant sa vitesse dans le vide). Dans ce même milieu, une particule ultrarelativiste peut aller plus vite que la lumière, sans jamais toutefois dépasser la vitesse de la lumière dans le vide qui est une limite absolue. On a alors formation et émission d'un cône de lumière bleue (de la même manière qu'un cône d'onde sonore se forme à l'arrière d'un avion volant à une vitesse supersonique) : c'est l'effet Cherenkov. Cet effet est très utilisé en physique expérimentale pour identifier des particules et mesurer leur vitesse.

Publié dans Soleil et Humains

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Commenter cet article

jmd 16/02/2012 22:03


On ne pourra pas exploiter un détecteur de neutrinos en méditerranée si israel coule l'USS enterprise pour permettre aux US de foutre leur merde......., moi je le ferais au maldives le truc.

Ferlin 16/02/2012 22:37



Mouarf, nous n'en sommes pas là.... Puis s'ils le coulent, ce sera dans le détroit d'Ormuz...



neo 14/02/2012 22:59


on verra bien s'il en sort réellement quelque chose de bon pour l'humanité...


peut-être enfin l'exploitation d'une nouvelle énergie


gratuite ?


sic...

Ferlin 14/02/2012 23:11



Ne rêvons pas... En attendant, 1 millard d'être humains crèvent de faim...



neo 14/02/2012 22:43


je t'ai aussi dégôté cela :


http://www.ambafrance-cn.org/Cubic-kilometer-sized-neutrino-telescope-Km3Net,12467.html

Ferlin 14/02/2012 22:45



Ca fait un peu rire, tout ça, non, tu ne trouves pas?..; C'est bien de savoir, mais ça fait sourire....



neo 14/02/2012 22:21


en cliquant sur chacune de ces vignettes ,


tu auras encore plus de rgs ...


http://www.google.fr/search?q=Km3NeT&hl=fr&client=firefox-a&hs=w85&rls=org.mozilla:fr:official&prmd=imvns&source=lnms&tbm=isch&ei=uc46T7zpL4Xg8APK19GTCw&sa=X&oi=mode_link&ct=mode&cd=2&ved=0CBkQ_AUoAQ&biw=1280&bih=837



Ferlin 14/02/2012 22:31



Bien vu, merci l'ami.