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Astronomie Physique Science

Les ‘particules fantômes’ pourraient expliquer pourquoi notre univers existe

 Auteur: Mathieu Gagnon
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Les ‘particules fantômes’ pourraient expliquer pourquoi notre univers existe
Crédit: freepik
Avez-vous déjà levé les yeux vers le ciel en vous demandant pourquoi nous sommes là ? C’est une question que les scientifiques se posent aussi. Selon leurs théories, au tout début de l’univers, avec le Big Bang, il y avait autant de matière (ce qui nous compose) que d’antimatière. Le problème, c’est que lorsque ces deux-là se rencontrent, elles s’annulent dans un flash d’énergie. Logiquement, notre univers ne devrait être qu’un immense vide rempli d’énergie. Et pourtant, nous sommes bien là. Alors, que s’est-il passé ? Une nouvelle piste fascinante nous vient de particules incroyablement discrètes surnommées les ‘particules fantômes’.

  Qu'est-ce qu'une 'particule fantôme' ?

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Crédit: freepik
Imaginez une particule si petite et si discrète qu’elle peut traverser la Terre entière, et même votre corps, sans jamais rien toucher. C’est exactement ce que font les neutrinos. On les appelle les ‘particules fantômes’ pour cette raison. C’est assez incroyable, mais à chaque seconde qui passe, environ 100 mille milliards de neutrinos vous traversent sans que vous ne vous en rendiez compte. Ils sont partout, mais presque impossibles à détecter, ce qui les rend à la fois mystérieux et passionnants pour les chercheurs.

  Les neutrinos, des particules qui aiment le changement

Les neutrinos, des particules qui aiment le changement
Crédit: freepik
Pour compliquer un peu les choses, les neutrinos ne sont pas tous identiques. Il en existe trois sortes, que les scientifiques appellent des ‘saveurs’ : le neutrino électronique, le neutrino muonique et le neutrino tauique. Mais le plus étrange, c’est qu’un neutrino peut spontanément changer de ‘saveur’ en cours de route. C’est un peu comme si une pomme se transformait en poire en plein vol ! Ce phénomène s’appelle l’oscillation des neutrinos, et c’est l’une de leurs caractéristiques les plus déroutantes.

  Une curieuse histoire de poids

Une curieuse histoire de poids
Crédit: freepik
La bizarrerie ne s’arrête pas là. Les neutrinos ont une masse, mais elle est minuscule et très spéciale. Chaque neutrino n’a pas un poids fixe, mais plutôt un mélange de trois ‘états de masse’. Pensez-y comme une recette de cuisine : chaque ‘saveur’ de neutrino est une combinaison différente de ces trois ingrédients de base. Et ces ‘états de masse’ peuvent être organisés de deux manières : soit en ordre normal (deux légers et un lourd), soit en ordre inversé (deux lourds et un léger). C’est cette petite différence d’organisation qui pourrait tout changer.

  Comment cette différence pourrait expliquer l'univers

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Crédit: freepik
Alors, quel est le rapport avec notre existence ? C’est ici que ça devient intéressant. Les scientifiques ont remarqué que selon l’ordre des masses (normal ou inversé), les neutrinos et leurs jumeaux d’antimatière (les antineutrinos) ne se comportent pas tout à fait de la même manière. Si l’ordre est ‘normal’, les neutrinos de type ‘muon’ se transforment plus facilement en neutrinos ‘électron’. Mais si l’ordre est ‘inversé’, ce sont les antineutrinos qui se transforment plus facilement. Cette petite différence de comportement pourrait être la clé ! Cela signifierait qu’au début de l’univers, il y a eu un léger déséquilibre, laissant un petit surplus de matière… juste assez pour créer les galaxies, les étoiles, et nous-mêmes.

  Deux expériences unissent leurs forces pour la première fois

Deux expériences unissent leurs forces pour la première fois
Crédit: freepik
Pour en avoir le cœur net, deux équipes de chercheurs très importantes, l’une au Japon (T2K) et l’autre aux États-Unis (NOvA), ont décidé de combiner les résultats de leurs expériences. C’est la première fois qu’une telle collaboration a lieu. Leurs données combinées n’ont pas encore permis de dire avec certitude si l’ordre des masses est normal ou inversé. Cependant, elles suggèrent que si l’ordre ‘inversé’ est le bon, cela pourrait sérieusement expliquer pourquoi l’univers est fait de matière. C’est une piste, une lueur d’espoir, mais une piste très prometteuse.

  Conclusion : Une énigme loin d'être résolue

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Crédit: freepik
Il faut rester prudent. Comme le dit l’un des responsables de l’expérience, Kendall Mahn, ‘la physique des neutrinos est un domaine étrange’. Ce n’est pas encore une preuve, mais un indice très intrigant. Les scientifiques vont devoir continuer à travailler et à récolter plus de données pour confirmer cette hypothèse. Mais cette nouvelle piste nous montre à quel point l’infiniment petit peut nous aider à comprendre les plus grands mystères de l’univers. C’est un pas de plus dans cette quête fascinante pour comprendre pourquoi nous sommes là.

Selon la source : iflscience.com

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