Les Astronomes Entendent Peut-être les Premiers « Chuchotements » des Particules Fantômes Créées par des Explosions de Supernova
L’univers est peuplé de « fantômes cosmiques » appelés neutrinos, et de nouvelles recherches suggèrent qu’ils pourraient être les « chuchotements » des étoiles mortes lors d’explosions de supernova au cours de milliards d’années. Cette découverte représente un pas en avant significatif dans notre compréhension de la vie et de la mort des étoiles, ainsi que de leur rôle dans l’enrichissement de leur environnement avec des métaux, des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium. Elle pourrait également améliorer notre compréhension de la formation des trous noirs et des étoiles à neutrons lorsque des étoiles massives meurent.
Les neutrinos, qui sont les deuxièmes particules les plus courantes dans l’univers, portent ce surnom mystérieux en raison de leur absence de charge et de leur masse quasi nulle. Environ 100 trillions de neutrinos traversent le corps humain chaque seconde à près de la vitesse de la lumière, mais au cours d’une vie entière, seulement un seul interagira avec les atomes de votre corps, si vous avez de la chance.
La connexion récemment suggérée entre les neutrinos et l’histoire des explosions de supernova a émergé de la première détection d’un flux de neutrinos connu sous le nom de Fond Diffus de Neutrinos de Supernova (DSNB). Cette détection a été réalisée par l’un des plus grands détecteurs de neutrinos au monde, le Super-Kamiokande, situé à 1 000 mètres sous terre dans la préfecture de Gifu, au Japon.
« Observer la première indication du Fond Diffus de Neutrinos de Supernova est un accomplissement profondément significatif et a été un objectif cher depuis le début du projet Super-Kamiokande, » a déclaré Hiroyuki Sekiya de l’Université de Tokyo.
Les supernovas, qui se présentent sous différentes formes, concernent principalement les supernovas à effondrement de cœur. Celles-ci se produisent lorsque des étoiles beaucoup plus massives que le soleil atteignent la fin de la nucléosynthèse dans leurs cœurs. Incapables de fusionner des éléments pour créer des métaux plus lourds que le fer, ces étoiles ne peuvent plus produire l’énergie qui a équilibré la pression de la gravité pendant des millions d’années. Cela entraîne l’effondrement du cœur de l’étoile, provoquant des ondes de choc violentes qui déchireront les couches extérieures de l’étoile.
L’énergie de ces événements est transportée non seulement par des photons, mais aussi par des neutrinos. Bien que les supernovas aient explosé chaque seconde au cours des 13 milliards d’années écoulées, produisant les neutrinos qui s’accumulent en tant que DSNB, ce signal fantomatique reste faible, un chuchotement plutôt qu’un cri.
Pour « entendre » ces chuchotements cosmiques, l’équipe de recherche a analysé près de 14 ans de données du Super-Kamiokande, sous forme de lumière Cherenkov générée lorsque des neutrinos interagissent avec 50 000 tonnes d’eau ultrapure. Cela a révélé un signal de neutrinos conforme à ce qui serait attendu du DSNB. Ce signal doit encore être confirmé, mais il constitue un fort indicateur du DSNB, le premier jamais détecté par l’humanité.
L’équipe prévoit d’incorporer des observations continues au Super-Kamiokande, ainsi qu’à son détecteur successeur, le Hyper-Kamiokande, pour améliorer la sensibilité des études futures. Les résultats de l’équipe ont été présentés le 25 juin 2026 lors de la conférence Neutrino 2026 : XXXII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics, tenue à l’Université de Californie à Irvine, aux États-Unis.
Source : Super-Kamiokande, Université de Tokyo
