Jetez une poignée de pièces sur une table : chacune tombe sur pile ou face, indépendamment. Maintenant, imaginez que les pièces se mettent à se retourner en se poussant mutuellement. C'est à peu près ce que font les neutrinos dans un environnement très dense.
Les neutrinos ont une masse minuscule, et grâce à elle, une particule peut spontanément passer d'une rotation « gauche » à une rotation « droite » — les physiciens appellent cela un retournement d'hélicité. Dans des conditions normales, cela arrive rarement. Mais lorsque les neutrinos se rassemblent en quantités énormes, comme dans les entrailles d'une étoile en explosion ou lors de la fusion d'étoiles à neutrons, ils commencent à se sentir les uns les autres via l'interaction faible. Une danse collective s'installe : les particules échangent non seulement de l'énergie, mais aussi leur sens de rotation.
Auparavant, on traitait ces processus individuellement — comme si chaque pièce restait immobile sur la table. Mais en réalité, les neutrinos entrent constamment en collision et échangent de l'impulsion. Les auteurs ont construit un modèle avec plusieurs particules dans des états strictement définis et ont observé que c'est précisément l'échange de chocs entre elles qui déclenche une avalanche de retournements. Les méthodes habituelles, qui ne tiennent compte que du mouvement vers l'avant, passent complètement à côté de cet effet.
Si les neutrinos dans un nuage dense changent massivement d'hélicité, ils emportent l'énergie du cœur chaud différemment. Par conséquent, l'explosion se déroule autrement, et la étoile à neutrons nouvellement née refroidit différemment. Peut-être que ces retournements collectifs expliquent pourquoi certaines étoiles explosent plus brillamment et d'autres s'éteignent en silence. Ce n'est encore qu'une hypothèse, mais elle oblige à revoir les anciens scénarios.
Si les neutrinos n'avaient pas de masse, ils ne se retourneraient jamais — et resteraient toujours « gauches ». Le fait même que les neutrinos aient une masse n'a été confirmé qu'à la fin des années 1990, et cela a valu le prix Nobel.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan de la planète engendre des structures symétriques — un peu comme les neutrinos qui changent collectivement leurs propriétés tout en restant presque invisibles.