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Une « anomalie » lors d’une expérience de physique pourrait être liée à la matière noire

Les neutrinos stériles sont des candidats potentiels pour la matière noire. Une anomalie répétée lors d’expériences dédiées à ces neutrinos semble préciser leur existence.

« Les résultats sont très excitants. » Au laboratoire de Los Alamos, une intrigante anomalie a été détectée lors d’une expérience majeure. Elle est relayée dans deux études (1, 2) parues le 9 juin 2022, ainsi que sur le site de l’observatoire. Cette anomalie pourrait bien être le signe des « neutrinos stériles », qui restent, pour l’instant, purement hypothétiques.

Les neutrinos sont déjà, en soi, des particules fantomatiques. L’Univers en est rempli, notre Soleil nous en envoie par milliards chaque seconde, mais ces particules élémentaires demeurent très difficiles à observer. Elles n’ont aucune masse ni aucune charge électrique. Elles se glissent à travers les matériaux les plus denses et n’interagissent que dans le champ nucléaire faible. Pour espérer en voir des traces, il faut des observatoires comme le Super-Kamiokande au Japon — une immense cuve d’eau, plusieurs centaines de mètres sous terre, aux parois parsemées de milliers de détecteurs censés repérer des interactions avec l’eau.

En se déplaçant, les neutrinos oscillent entre trois « saveurs » (un ensemble de propriétés physiques) : électronique, muonique, tauique. Sauf que, dans les années 1990, des expériences suggéraient l’existence d’une quatrième saveur, une phase où les neutrinos n’interagiraient même pas via l’interaction nucléaire faible.

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