La désintégration des neutrinos réconcilie deux mondes express
Dans les années trente, Wolfgang Pauli comprit que sans de minuscules particules fantômes, l'énergie des étoiles ne quadrait pas. Ainsi naquirent les neutrinos — d'insaisissables vagabonds qui traversent tout. Ils doivent avoir une masse, sinon ils ne pourraient pas se transformer les uns en les autres, mais les observations de l'expansion de l'univers montraient que leur poids total est presque nul. Les expériences en laboratoire, elles, insistaient sur un chiffre plus élevé.
La nouvelle étude compare les neutrinos à des pommes de terre dans un sac percé. Si la moitié des tubercules disparaît en route, en pesant le reste, vous constaterez une perte. C'est pareil pour la cosmologie : si les neutrinos se désintègrent en particules totalement invisibles sur une période allant de dix millions à un milliard d'années, nous ne mesurons aujourd'hui que leur fraction survivante. Les données récentes du relevé DESI et du rayonnement fossile du Big Bang permettent une masse quatre fois supérieure à l'estimation précédente — assez pour mettre fin à la controverse.
Rebondissement inattendu : la désintégration en variétés connues de neutrinos ne donne presque aucun avantage. Le sac semble toujours plein. Cela signifie que la nature cache quelque chose au-delà du modèle standard — des particules dont nous ignorons encore l'existence. C'est là qu'il faut orienter les recherches.
Il y a presque autant de neutrinos dans l'univers que de photons du rayonnement fossile — environ 330 par centimètre cube.