Elles sont partout, mais vous n'en verrez jamais aucune.
Des milliers de milliards d'entre elles vous traversent
à cette seconde-même mais vous ne les sentez pas.
Ces particules invisibles sont des "neutrinos",
et si on pouvait les attraper,
elles pourraient nous apprendre des choses sur les confins de l'univers
et ses zones les plus extrêmes.
Les neutrinos sont des particules élémentaires,
donc elles ne peuvent pas être subdivisées en d'autres particules comme les atomes.
Les particules élémentaires sont les plus petits composants connus
de la matière dans l'univers,
et le neutrino est le plus petit d'entre eux.
Un million de fois plus légers qu'un électron,
les neutrinos traversent facilement la matière et ne sont pas affectés
par les champs magnétiques.
En fait, ils n'intéragissent avec quasiment rien.
Ça veut dire qu'ils peuvent se déplacer à travers l'univers en ligne droite
pendant des millions ou même des milliards d'années
en conservant des informations sur leurs origines.
Alors d'où viennent-ils ?
D'un peu partout.
Ils sont produits à l'intérieur dans votre corps
par la désintégration radioactive du potassium
Les rayons cosmiques qui frappent les atomes dans l'atmosphère terrestre
créent une gerbe de neutrinos.
Ils sont produits par des réactions nucléaires
à l'intérieur du soleil, et par la désintégration radioactive
à l'intérieur de la Terre.
Et nous pouvons les générer
au sein des réacteurs nucléaires
et dans les accélérateurs de particules.
Mais les neutrinos qui ont le plus d'énergie
naissent aux confins de l'espace,
dans des milieux dont nous savons très peu de choses.
Quelque chose là-bas, peut-être des trous noirs supermassifs
ou bien un générateur cosmique que nous n'avons pas encore découvert,
accélère les rayons cosmiques en énergies un million de fois plus grandes
que dans n'importe quel accélérateur construit par l'homme.
Ces rayons cosmiques, dont la plupart sont des protons,
interagissent violemment avec la matière et les radiations qui les entourent,
produisant des neutrinos à haute énergie
qui se propagent dans toutes les sens comme des gerbes cosmiques
qui peuvent nous renseigner sur la localisation
et la composition des plus puissants corps cosmiques de l'Univers.
Seulement si on parvient à les attraper.
Les interactions limitées des neutrinos avec d'autres matières
font d'eux de formidables messagers,
mais ça les rend aussi très difficile à détecter.
Un moyen de le faire est de mettre une énorme quantité de matière
pure et transparente sur leur passage, et d'attendre qu'un neutrino se révèle
par collision avec le noyau d'un atome.
C'est ce qu'il se passe en Antarctique dans le IceCube,
le plus grand téléscope à neutrinos du monde.
Il est installé dans un kilomètre cube de glace
qui a été purifié par la pression
due à des milliers d'années d'accumulation de glace et de neige
au point de devenir le solide le plus pur de la Terre.
Et bien qu'il soit traversé par des trous de forage contenant
plus de 5000 détecteurs, la plupart des neutrinos cosmiques traversant l'Icecube
ne laisseront jamais de trace. Mais environ dix fois par an
un seul neutrino à haute énergie entre en collision avec une molécule de glace
dispersant des particules subatomiques chargées
qui voyagent à travers la glace plus vite que la lumière.
Tout comme un avion qui dépasse la vitesse du son
produit un bang supersonique,
ces particules chargées qui vont plus vite que la lumière
laissent derrière elles un cône de lumière bleue,
une sorte de bang photonique.
Cette lumière se répand dans le IceCube,
frappant certains des détecteurs situés plus d'un kilomètre sous la surface.
Les tubes photomultiplicateurs amplifient le signal, qui contient des informations
sur les trajectoires et les énergies des particules chargées.
Les données sont renvoyées à des astrophysiciens dans le monde entier
pour observer les schémas de la lumière
à la recherche d'indices sur les neutrinos qui les ont produits.
Ces collisions super énergétiques sont si rares
que les chercheurs du IceCube donnent un surnom à chaque neutrino
comme Big Bird ou Dr Strangepork. (marionnettes connues)
Le IceCube a déjà observé
les neutrinos à plus haute énergie cosmique jamais observés.
Les neutrinos détectés devraient enfin dire d'où viennent les rayons cosmiques
et comment ils ont atteint une telle énergie.
La lumière, des infrarouges en passant par les rayons X, jusqu'aux rayons gamma
nous a donné une vision de l'univers
de plus en plus surprenante et énergétique.
Nous sommes maintenant à l'aube de l'ère de l'astronomie des neutrinos,
et nous n'avons aucune idée de ce que l'IceCube
et les autres télescopes à neutrinos pourront nous dévoiler
sur le phénomène le plus énergétique et le plus violent de la terre.