Pour l’amour des neutrinos

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L’expérience CUPID-0 a démontré une nouvelle technologie de détecteur qui cible la double désintégration bêta sans neutrinoles.

Expérience CUPID-0

L’équipe derrière CUPID-0, une expérience sur les neutrinos qui utilise un nouveau type de détecteur de chaleur de précision, a publié ses résultats finaux [1]. Les découvertes poursuivent la ligne en cours de la physique des particules sans voir la double désintégration bêta des neutrinoles. Ces désintégrations sont au cœur des recherches actuelles sur les neutrinos, car leur détection impliquerait que les neutrinos sont leurs propres antiparticules. La non-détection de CUPID-0 augmente – d’un facteur 20 – les contraintes des détecteurs précédents utilisant le même matériau cible de désintégration nucléaire.

L’expérience CUPID-0, située au Laboratoire national du Gran Sasso de l’Institut national de physique nucléaire (INFN) en Italie, a recherché la double désintégration bêta sans neutrinoles dans le sélénium-82. Cet isotope est connu pour se désintégrer par double désintégration bêta « normale », dans laquelle deux neutrons dans son noyau se transforment en deux protons, émettant deux électrons et deux neutrinos dans le processus. La collaboration a mesuré le spectre de désintégration du sélénium-82 dans un échantillon de cristal et a recherché des pics qui signaleraient une désintégration sans neutrinos.

Pour ces mesures, les chercheurs ont utilisé un bolomètre retentissant, une technologie nouvellement développée, combinant un capteur de chaleur qui peut identifier un seul événement de désintégration et un capteur de lumière qui peut distinguer la désintégration bêta des autres types de désintégration nucléaire.

Bien qu’environ un dixième de la taille des autres détecteurs, l’expérience CUPID-0 de 10 kg a atteint une sensibilité de mesure relativement élevée. « Ce résultat ouvre la porte au successeur de CUPID-0, CUPID, qui fera évoluer la technologie au niveau du détecteur à l’échelle de la tonne », a déclaré Laura Cardani, membre de l’équipe CUPID-0.

–Michael Schirber

Michael Schirber est rédacteur en chef correspondant pour Revue de physique basé à Lyon, France.

Référence

  1. O. Azolini et coll.« Résultats définitifs sur la double désintégration bêta des neutrinoles 82Se avec CUPID-0, » physique. Tour. Lett. 129111801 (2022).

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Début de la longue expérience initiale sur les neutrinos

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Lancelot Bonnay

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