Un interprète qui, à mi-chemin de la salle, se met soudain à traduire à l'envers. C'est à peu près ce qui pourrait arriver à un neutrino — cette particule fantôme qui ignore presque la matière — si son chemin croise un nuage de matière noire ultralégère. Les auteurs de l'étude montrent que dans un tel nuage, un neutrino peut se transformer en son opposé, l'antineutrino, et ce n'est pas une simple curiosité théorique.
La clé de l'effet réside dans la matière noire ultralégère, qui se comporte comme un champ imprégnant l'espace. Si ce champ est lié au nombre leptonique (la caractéristique qui distingue les particules des antiparticules), il agit sur les neutrinos comme le vent modifie la trajectoire d'un voilier. En soi, la transformation est supprimée par la masse minuscule du neutrino — environ un million de fois plus légère que l'électron. Mais lorsque le faisceau provient du Soleil ou d'une explosion de supernova, des distances de milliards de kilomètres agissent comme un amplificateur : l'effet faible s'accumule et devient mesurable.
Les futures observatoires de neutrinos — DUNE, Hyper-Kamiokande, JUNO — pourront chercher de tels événements dans les flux de neutrinos solaires et de supernova. Si le signal est détecté, cela ouvrirait une fenêtre sur un monde de matière noire avec une interaction record faible : les auteurs estiment qu'on pourrait ressentir une interaction $10^{32}$ fois plus faible que l'interaction électromagnétique. Pour comparaison, c'est comme entendre un murmure à l'autre bout de la Galaxie.
Ainsi, un neutrino né dans le feu d'une étoile peut apporter à la Terre non seulement des nouvelles de sa source, mais aussi de l'océan invisible à travers lequel il a voyagé. Et alors, le jumeau miroir de la première phrase deviendra non plus une métaphore, mais un fait de laboratoire.
Le Soleil émet environ $10^{38}$ neutrinos chaque seconde. Chaque seconde, des trillions de ces particules traversent votre corps, mais au cours d'une vie, seules quelques-unes seront capturées par vos atomes.
Dans le roman « Le Blanc hypnotique » de Peter Watts, la vie extraterrestre utilise des signaux neutrinos pour communiquer — une interaction si faible qu'elle est presque impossible à détecter.