Un détecteur de neutrinos en Méditerranée ne trouve aucun indice remettant en cause l’invariance de Lorentz d’Einstein

Des scientifiques qui cherchent à déterminer si la théorie de la relativité d’Einstein reste valable dans des conditions extrêmes n’ont trouvé, dans une première analyse de neutrinos détectés sous la mer Méditerranée, aucun indice remettant en cause l’un de ses principes fondamentaux. Ces résultats reposent sur 5 828 neutrinos atmosphériques enregistrés par KM3NeT/ORCA.

L’invariance de Lorentz est le principe selon lequel les lois de la physique sont les mêmes dans toutes les directions. Certains chercheurs ont proposé qu’elle puisse cesser de s’appliquer dans des conditions extrêmes. Les neutrinos permettent de tester cette hypothèse, car ils peuvent traverser l’espace en interagissant très peu avec la matière et leurs transitions entre trois types, ou saveurs, obéissent à des prédictions précises.

ORCA se trouve à 2 450 mètres sous la mer, au large de Toulon, en France. Les neutrinos sont difficiles à détecter, mais lorsqu’un neutrino interagit avec la matière présente dans l’eau, il peut produire des particules chargées qui émettent une lumière bleue. Des instruments peuvent détecter cette lumière et s’en servir pour déterminer les propriétés des neutrinos.

L’étude a analysé 1,4 année de données recueillies par les six premières unités du détecteur. Les chercheurs indiquent que les résultats concordent avec les prédictions concernant le comportement des neutrinos et atteignent un niveau de précision comparable à celui d’expériences bien établies, comme IceCube, en Antarctique, et Super-Kamiokande, au Japon.

Le projet KM3NeT comprend également ARCA, un détecteur situé à 3 500 mètres de profondeur au large de la Sicile. Alors qu’ORCA se concentre sur les neutrinos atmosphériques de plus faible énergie, ARCA est conçu pour étudier les neutrinos de plus haute énergie provenant de l’espace lointain. Les chercheurs prévoient d’y examiner les oscillations des neutrinos, où d’éventuels écarts par rapport à l’invariance de Lorentz pourraient être plus marqués. Les résultats d’ORCA ne constituent qu’une première partie de l’étude.

Sources: Xataka.