Observatoire de neutrinos

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Un observatoire de neutrino est un dispositif permettant de détecter les neutrinos. À cause de la très faible interaction des neutrinos, ces dispositifs doivent être très étendus pour en détecter un nombre significatif. De tels observatoires sont souvent construits sous terre, pour isoler le détecteur des rayons cosmiques et autres radiations d'arrière-plan.

De nombreuses méthodes de détection ont été inventées. Au Super-Kamiokande, un important volume d'eau, ceinturé de photomultiplicateurs qui surveillent l'effet Tcherenkov, qui se produit quand un neutrino crée un électron ou un muon en entrant dans l'eau. L'observatoire de neutrinos de Sudbury est similaire, mais utilise de l'eau lourde. D'autres détecteurs ont utilisé de larges quantités de chlore ou de gallium dans lesquels on recherche l'argon — respectivement le germanium — créés lors de l'interaction avec des neutrinos. MINOS utilise un scintillateur solide en plastique surveillé par des phototubes. Borexino utilise un scintillateur liquide. Le futur détecteur NOνA utilisera un scintillateur liquide, surveillé par une photodiode à effet avalanche.

Les télescopes à neutrinos sont une catégorie particulière de ces détecteurs, qui se proposent d'utiliser les neutrinos comme messagers cosmiques à la place des photons. Les rayons cosmiques interagissant dans l'atmosphère engendrent de nombreux muons qui sont détectés par le détecteur, constituant donc un bruit de fond bien plus important que le signal attendu pour les neutrinos. Ces télescopes utilisent la Terre pour filtrer ce bruit de fond, en ne regardant que les muons (issus des neutrinos) venant du bas. Ainsi, un télescope à neutrinos basé dans l'hémisphère nord (par exemple ANTARES) verra le ciel de l'hémisphère sud, et 'vice versa'. On peut citer les expériences DUMAND, Baïkal, NESTOR, NEMO, AMANDA et IceCube, ANTARES et son futur successeur KM3NeT.

Des dispositifs de détection acoustique, au travers des effets thermo-acoustiques, sont également étudiés par les groupes ANTARES et IceCube.

Articles connexes[modifier | modifier le code]