Une minuscule particule fantôme traverse un morceau de germanium. En général, elle ne laisse aucune trace, mais parfois, telle une boule de billard, elle heurte le noyau d'un atome. Le noyau recule, et cette impulsion peut être détectée. À Oak Ridge, au laboratoire national, le détecteur Ge-Mini a capté de tels reculs pendant deux ans.

Les neutrinos sont les particules connues les plus insaisissables. Des milliards d'entre eux nous traversent chaque seconde sans toucher un seul atome. Mais si l'on installe un instrument très sensible, les collisions rares deviennent visibles. Les scientifiques ont dirigé un flux de neutrinos provenant d'un accélérateur, qui projette des protons sur une cible, vers le germanium. À partir des 124 signaux enregistrés, ils ont calculé la fréquence à laquelle un neutrino rebondit sur un noyau. Résultat : exactement ce que prédit la physique, avec une précision d'un dixième.

Pourquoi une telle précision ? Si les neutrinos se comportent ne serait-ce qu'un tout petit peu différemment de ce qui est attendu, cela signifie qu'il existe des forces inconnues. Pour l'instant, tout concorde, mais les physiciens disposent désormais d'un outil fiable pour chercher des écarts. C'est peut-être ici que se cache la clé de la matière noire ou de nouvelles particules.

Cette même faible impulsion, qui a à peine déplacé les noyaux de germanium, pourrait un jour ouvrir la porte à une nouvelle physique. En attendant, le détecteur continue de compter les impacts invisibles, tel un sismographe à l'écoute des pas de fantômes.