Les neutrinos intriguent les scientifiques du monde entier. Le projet international DUNE vise à percer leurs secrets. Le Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) de Grenoble y joue un rôle clé. Pour mieux faire connaître cette participation, une vidéo a été réalisée.

Dans le cadre de sa mission de diffusion des connaissances scientifiques, le correspondant de communication du LPSC a fait appel à un prestataire externe, Hugo Lagouge, pour concevoir une vidéo explicative sur le projet DUNE. L’objectif : vulgariser un projet complexe et ambitieux, tout en valorisant la contribution du LPSC à cette aventure scientifique internationale. La vidéo permet de comprendre à la fois les enjeux liés aux neutrinos et le rôle de l’équipe grenobloise dans la construction des détecteurs qui les traqueront.

Si on connaît l’existence des neutrinos depuis quelques décennies, les étudier est très compliqué car ils n’ont pas de charge électrique, interagissent très peu avec la matière, possèdent une masse très faible et oscillent entre trois « saveurs » : électronique, muonique et tauique. Une saveur correspond au type de particule (électron, muon ou tau) avec laquelle le neutrino interagit. Ils sont capables de changer de saveur en cours de route, c’est-à-dire pendant qu’ils se déplacent : c’est ce que l’on appelle oscillation. Le projet DUNE est né pour mieux comprendre les neutrinos, en étudiant leur comportement sur une longue distance parcourue sous terre.

Il s’agit plus précisément d’un accélérateur à particules situé au Fermilab à Chicago, qui accélère un proton avec une puissance de 2,4 MegaWatt, et va produire des faisceaux intenses de neutrinos qui traversent 1300 km sous la terre. Ils arriveront au Sandford Underground Research Facility, dans le Dakota du Sud, où une ancienne mine sera prête à accueillir les quatre grands capteurs qui contiendront un liquide ionisant qui provoquera des interactions avec les neutrinos. Ce sont ces interactions qui laisseront des traces sous formes d’électrons, qui seront captées puis analysées.

Le projet DUNE demande une anticipation et une précision hors-norme, donnant lieu à une coopération internationale, notamment avec le CERN qui participe ici à son premier projet hors de l’Europe. Cette collaboration a donné naissance au capteur vertical nommé Module0, dont le prototype est déjà en activité près du Fermilab. Le fait d’être situé à 1500 m sous la surface de la terre rend chaque étape de la future installation de DUNE bien plus complexe.

Le rôle du LPSC est d’assembler les modules qui composeront les futurs capteurs de DUNE, puis de les tester afin de garantir leur bon fonctionnement pendant environ 20 ans à la température de l’argon liquide, soit -186°C, et sans aucune intervention. Pour ces tests, une cuve de 27 000 litres d’azote liquide a été installée à Grenoble, sur le site du LPSC. La production des modules devrait débuter dès janvier 2026, en vue d’un déploiement des deux premiers capteurs à partir de 2031.

L’objectif de ces résultats est de mieux comprendre certains phénomènes comme les supernovas, la formation d’étoile à neutron, la désintégration des protons, et tenter de comprendre pourquoi notre univers est composé de matière et non pas d’antimatière…

🎥 Le lien de la vidéo : https://www.youtube.com/@LPSCGrenoble/videos 

Cette vidéo a été réalisée par Hugo LAGOUGE, vidéaste et médiateur scientifique.
Contact LinkedIn : https://www.linkedin.com/in/hugo-lagouge-ba48141b6/