Grande découverte dans l’astronomie faite par chercheuse de l’UCL

Gwenhaël de Wasseige, professeure et chercheuse à l’UCLouvain, et son équipe, ont le plaisir de vous annoncer qu’ils ont fait une grande découverte en astronomie du neutrino ! C’est une découverte majeure dans ce domaine publiée dans le magazine « Science » ! Dans la suite de l’article, on va vous résumer la découverte, présentée par conférence webinaire le 03/11 à l’UCLouvain.

Vous avez sûrement déjà entendu parler d’électrons, de protons et de neutrons. Mais savez vous ce qu’est un neutrino ? Un neutrino est une particule de la même famille que les électrons, qui n’a pas de charge et qui a une propriété très intéressante qui sera importante pour la suite ; elle interagit très peu avec la matière qu’elle traverse ce qui veut dire qu’elle peut très facilement la traverser sans être déviée dans sa trajectoire. Il existe des neutrinos de basse énergie produits par les étoiles (par exemple le Soleil) mais il existe aussi des neutrinos de haute énergie qui nous proviennent d’autres galaxies ou plus précisément de trous noirs. 

Au centre de la plupart de galaxies, il y a un trou noir autour duquel toute la matière de la galaxie tourne. Ce trou noir émet énormément de particules à des énergies spécifiques et nous pouvons les différencier grâce à leur fréquences différentes de rayonnement. Chaque rayonnement, (donc chaque fréquence), que ce soit rayon X, rayon Gamma, rayon UV etc. nous transmet une information différente sur le trou noir et la galaxie. Ces « catégories » de fréquences différentes c’est ce qu’on appelle des spectres et regarder dans un spectre particulier c’est comme si on avait des lunettes qui nous permettent de voir seulement une couleur à la fois. A chaque fois qu’on change de lunettes, on obtient une information différente. C’est donc très important d’essayer de toutes les analyser pour obtenir le plus d’informations possible. Le problème de certaines fréquences (donc de certains de ces rayonnements), c’est que ce n’est pas toujours facile de déterminer de quel objet galactique ils proviennent. Les rayons cosmiques (des particules chargées) par exemple, sont facilement déviés dans l’espace et les rayonnements gamma se diffusent et toute l’information ne nous parvient pas toujours. 

Mais vous vous souvenez des neutrinos ? Comme ils n’ont pas d’interaction majeure avec la matière, en observant leur direction d’arrivée sur Terre, on peut déduire exactement de quel objet (extra-)galactique ils proviennent et donc obtenir de l’information sur celui-ci de manière sûre! Cette tâche compliquée c’est IceCube et son équipe qui s’en charge ! 

IceCube est un télescope à neutrinos situé au Pôle Sud, qui fait 1km3 de volume ! Attendez ce n’est pas fini, en plus de ça, il est enfoui à 2,5 km sous la surface de la glace ! Est-ce que s’il est au Pôle Sud, il ne voit qu’une partie du ciel ? Non, car comme on l’a dit plus haut, les neutrinos traversent la matière, et donc la Terre, facilement. C’est même plus simple de détecter les neutrinos venant à travers la Terre car les autres particules sont filtrées et seulement les neutrinos sont détectables. Actif depuis 2011, IceCube et son équipe de 350 personnes sont à la chasse de neutrinos. Ils attendent de détecter des neutrinos à haute énergie, de retracer leurs trajectoires et de retrouver leur galaxie de provenance. Ensuite, ils doivent attendre de dépasser un certain nombre de neutrinos détectés provenant de cet objet avant de confirmer que la galaxie est réellement un émetteur de neutrino, pour éviter les biais et la chance. 

Pour l’instant, il y avait seulement une galaxie qui avait été confirmée et son flux de neutrinos n’était pas stable. Mais aujourd’hui, Gwenhaël de Wasseige, et le reste de la Collaboration IceCube, ont le plaisir de vous annoncer qu’ils ont confirmé une autre galaxie, NGC 1068, qui émet un flux de neutrinos de manière constante ! Cette détection s’est faite par seulement 80 neutrinos en dix ans, leur patience est impressionnante ! 

En quoi cette découverte est importante ? C’est la première fois qu’on découvre un flux stable ! On pourra donc se baser sur les propriétés de cette galaxie, pour essayer d’en trouver d’autres à flux de neutrinos stables et obtenir plus d’informations sur leur fonctionnement et comprendre pourquoi certaines galaxies en émettent plus que d’autres. Gwenhaël travaille également sur un autre télescope à neutrinos qui s’appelle KM3NeT, qui sera lui plongé dans la mer Méditerranée ! 

On félicite l’équipe IceCube pour leur travail phénoménal, on est fiers d’avoir le nom de l’UCLouvain sur le papier et on attend avec impatience la suite des aventures de neutrinos !