Percée dans la mesure de la masse des neutrinos à l'expérience de Karlsruhe

L'expérience Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) en Allemagne a réalisé une avancée majeure en établissant un nouveau record mondial en affinant la limite supérieure de la masse du neutrino. Cette étape importante, fruit de la collaboration de plus de vingt institutions de recherche de sept pays, marque une avancée significative dans la physique des particules.

Révéler les mystères des neutrinos

Les neutrinos, particules insaisissables qui imprègnent l'univers, jouent un rôle crucial dans la formation des structures galactiques à grande échelle. Leur masse minuscule mais non nulle est un indicateur clé de processus physiques jusqu'alors inconnus. La mesure précise de la masse des neutrinos est essentielle pour comprendre les lois fondamentales de la nature et déterminer la masse globale de l'univers.

L'expérience, utilisant la désintégration bêta du tritium, un isotope instable de l'hydrogène, emploie un spectromètre pour mesurer la masse du neutrino. La nouvelle limite est de 0,45 électronvolt, améliorant le résultat de 2022 de 0,35 électronvolt. "La limite supérieure actuelle maintient KATRIN au sommet du classement mondial dans le domaine de la mesure directe de la masse des neutrinos", a déclaré Kathrin Valerius du Karlsruhe Institute of Technology (KIT).

Contribution des scientifiques tchèques

Une équipe de l'Institut de physique nucléaire de l'Académie tchèque des sciences a contribué de manière significative à l'expérience. Leur contribution essentielle a été le développement d'une source gazeuse d'électrons monoénergétiques basée sur la désintégration radioactive d'un isotope de krypton. Selon Drahoslav Vénos, cette source est la référence en matière d'étalonnage énergétique et permet des corrections cruciales dans la détermination de la masse des neutrinos.

La quête pour déterminer la masse des neutrinos captive les physiciens depuis le début du XXe siècle. Les premières tentatives en 1948 ont fixé la limite supérieure à 5000 électronvolts, une valeur 11 000 fois supérieure au résultat actuel. Cette nouvelle mesure représente un bond monumental dans notre compréhension de ces particules fondamentales.