L'hélium d'un ballon de fête, c'est ce gaz qui le fait s'élever. Mais bien avant les ballons, l'hélium est apparu dans les premières minutes qui ont suivi le Big Bang. Sa quantité exacte dans l'Univers est comme une empreinte digitale : elle permet de savoir combien de types de neutrinos (ces particules fantômes qui traversent les murs) existent.
Les astronomes ont trouvé un moyen de mesurer cette empreinte plus précisément. Ils observent de lointains nuages d'hydrogène incandescent, où il n'y a presque pas d'éléments lourds — de tels nuages ont conservé la composition de l'Univers primordial. Une nouvelle méthode d'analyse des spectres obtenus au Grand télescope binoculaire en Arizona permet de déterminer la proportion d'hélium avec une incertitude d'environ 2 % pour chaque nuage. Et en sélectionnant les meilleurs nuages, les scientifiques espèrent atteindre une précision globale de 0,5 %.
Pourquoi une telle précision ? Le nombre de types de neutrinos dans le modèle standard de la physique des particules est de trois. Mais si les mesures de l'hélium indiquent une autre valeur, cela serait un indice de nouvelle physique — par exemple, l'existence de neutrinos stériles, qui n'interagissent pas avec la matière. Ainsi, le comptage précis de l'hélium dans le gaz ancien est un test des fondements mêmes de notre compréhension du monde.
L'hélium a d'abord été découvert sur le Soleil, et non sur Terre : en 1868, des astronomes ont observé une raie inconnue dans le spectre de la lumière solaire et ont nommé l'élément en l'honneur d'Hélios, le dieu grec du Soleil.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan de la planète est constitué d'une forme inconnue de matière ; des mesures précises de la composition cosmique pourraient aider à distinguer la matière ordinaire de la matière exotique.