C'est au beau milieu de l'Océan Pacifique que la Chine est en pleine construction d'un immense détecteur à neutrinos, celles que l'on surnomme « particules fantômes ». Pourquoi sous l'eau et pas sur la terre ferme ?
Les neutrinos sont des particules fondamentales et des outils précieux pour les astrophysiciens et les cosmologistes dans leur quête de compréhension des origines de l'Univers. Présents en grande quantité dans ce dernier, ce sont particulièrement les événements intenses qui les produisent : explosions stellaires, collisions stellaires ou supernova (comme celle capturée par le télescope James Webb au mois de mars de cette année). La Chine construit actuellement le plus grand détecteur au monde de ces particules, tout au fond de l'eau. Qu'est-ce qui rend ce projet si spécial ?
TRIDENT : à la recherche des particules fantômes
Si le nom est une référence au trident de Poséidon, qui lui-même symbolise la domination des mers, le ton est donné. Il signifie en réalité « Tropical Deep-sea Neutrino Telescope », ou « Hai ling » qui signifie « cloche de l'océan » en langue chinoise. Cet immense dispositif sera ancré à 3 500 mètres au fond de l'Océan Pacifique occidental.
Pour détecter les neutrinos, ce télescope captera les brefs éclairs de lumière qu'ils produisent lorsqu'ils rentrent en interaction avec les fonds océaniques. Même s'ils sont extrêmement nombreux (chaque seconde, environ 100 milliards de neutrinos traversent chaque cm2 de notre corps), leur détection est très délicate, car leur masse et leur charge électrique sont quasi nulles.
La raison du choix sous-marin
Si le télescope James Webb et son équipement spécialisé a été envoyé loin de la Terre pour observer au plus proche l'espace, c'est l'exacte inverse pour TRIDENT. Celui-ci ne sera efficace qu'au plus profond de l'eau. Xu Donglian, scientifique en chef du projet, explique : « TRIDENT utilisera la Terre comme bouclier et détectera les neutrinos à partir du côté opposé de la planète. Comme il est situé proche de l'équateur, il pourra intercepter des neutrinos venant de toutes les directions grâce à la rotation de la Terre. Cela permettra une observation du ciel en entier, sans angle mort ».
Les neutrinos, quand ils passent à travers l'eau, peuvent parfois produire des particules nommées muons. Si ces muons dépassent la vitesse de la lumière lorsqu'ils sont dans l'eau, ils produisent un bref éclat de lumière bleutée, baptisée radiation Tcherenkov. Ce sont ces émanations lumineuses que TRIDENT captera, et qui permettront possiblement aux scientifiques de déterminer l'origine des neutrinos.
TRIDENT sera le plus grand télescope sous-marin au monde, dépassant IceCube, qui est situé en Antarctique. Ses dimensions parlent d'elles-mêmes : 7,5 km3 et 24 000 capteurs optiques. Ce projet monumental devrait être opérationnel pour 2030.
Source : Space
