Des chercheurs réalisent la première détection d’un neutrino d’ultra-haute énergie

Malgré leur abondance dans l’Univers, les neutrinos n’interagissent que très peu avec la matière ce qui rend ces "particules fantômes" difficiles à détecter. Ces messagers cosmiques d’une masse d’un million de fois plus faible que celle d’un électron, sont émis en ligne droite lors d’évènements cosmiques. L’étude des neutrinos apporte des informations précieuses, inaccessibles autrement par des méthodes plus classiques, sur les phénomènes astrophysiques extrêmes dont ils sont originaires.

La collaboration internationale KM3NeT a réalisé une détection exceptionnelle grâce au téléscope KM3NeT, un détecteur gigantesque en cours de construction au fond de la mer Méditerranée : celle d’un neutrino d’une énergie inédite d’environ 220 pétaélectronvolts (PeV), soit trente fois supérieure à celle de tous les neutrinos précédemment détectés à l’échelle mondiale. L’étude de cet événement pourrait apporter des indices uniques sur les processus à l’œuvre dans les sources les plus énergétiques de l’Univers ou sur l’interaction des rayons cosmiques d’énergie extrême avec le fond diffus cosmologique.

Embarqué dans cette collaboration depuis 2017, le groupe KM3NeT du laboratoire de Physique SUBAtomique et TECHnologies associées (Subatech) a apporté une contribution importante à cette analyse, notamment à l’étalonnage de l’instrument et à la détermination de la direction d’arrivée de ce neutrino. Depuis plusieurs années, les chercheurs et l’équipe technique du laboratoire nantais intègrent des modules optiques, participent à leur déploiement sur le site français, prennent part au développement des environnements logiciel et de calcul de l’expérience, contribuent aux campagnes d’étalonnage et de traitement des données et enfin s’intéressent à leur interprétation dans un contexte d’astronomie multi-messagère.

© Collaboration KM3NeT