SCIENCES ET TECHNOLOGIES Débuts de l'astronomie neutrino en Méditerranée provençale

 

Depuis le 29 janvier dernier la « collaboration Antares –astronomie neutrino » est entrée dans une phase totalement active avec la mise en service d’un détecteur Antares (ndlr : télescope sous-marin pour les profanes) détecteur de 375 yeux, répartis sur 5 lignes, en partie immergé au large des îles de Porquerolles (var) contrôlé et observé depuis la Seyne sur mer et le CNRS de Marseille . C’est justement cela que le Ministre François Goulard, Ministre délégué à l’Enseignement supérieur et à la Recherche, a inauguré le mardi 27 février à La Seyne-sur-Mer (Var) puis à Marseille (Bouches du Rhône). Le Ministre a visité la salle de commande du détecteur ANTARES à l’Institut Michel Pacha à La Seyne-sur-Mer, puis le Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM).

Ce déplacement permettait de découvrir le détecteur ANTARES (Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss RESearch), télescope à neutrinos sous-marin, pour l’observation des neutrinos cosmiques de très haute énergie, messagers des phénomènes violents de l’univers . La première ligne de capteurs avait été immergée en février 2006 et la dernière des douze prévues (900 capteurs au total) doit être installée d'ici fin 2007, a précisé John Carr, coordinateur du projet. Selon M. Carr, Antarès a déjà pu effectuer des mesures sur des neutrinos "de très haute énergie" et l'équipe scientifique internationale espère observer une centaine de ces particules en provenance de différentes sources dans la galaxie (étoiles, pulsars, restes de super novae, etc.) d'ici la fin de l'année.

A cette occasion, François Goulard a évoqué la démarche qu’il souhaite engager pour l’identification des besoins en Très Grandes Infrastructures de recherche en France.

 

Rappelons que c'est 30 novembre 1999 qu' un premier prototype avaité immergé à 37 km des côtes marseillaisesà 9h15, à 1100 mètres de profondeur et que cette expérience avait été inaugurée et officiellement lancée par Mme Claudie Haigneré, Ministre déléguée à la recherche et aux nouvelles technologies et Guido Possa, vice ministre délégué à la recherche, représentant Letizia Moratti, Ministre italienne de l'éducation, de l'université et de la recherche à la Seyne sur mer le Mardi 18 novembre 2003 et paca informations économiques était déjà là pour vous en rendre compte et analyser le projet qui implique la plupart des forces vives de notre région .

 

Michel HUGUES

 

ci dessous notre dossier technique complet

 

 

UNE TECHNOLOGIE ITALO-FRANÇAISE

 

Depuis la mise en opération des deux premières lignes, la construction du détecteur s'est poursuivie au rythme escompté, grâce aux efforts de l'ensemble de la collaboration L'intégration des lignes s'est poursuivie au Dapnia (CEA Saclay) et au CPPM (CNRS/In2p3, Marseille), à partir des éléments construits sur place ou provenants d'autres laboratoires, en particulier d'Italie (Bari, Catane et Pise) où les modules électroniques sont assemblés et testés. La ligne 3 a été déployée le 29 novembre 2006, les lignes 4 et 5 respectivement le 8 et le 16 janvier 2007. Le 29 janvier la collaboration Antares mettait donc en service un détecteur de 5 lignes complètes. Un exemple d'événement réel touchant les 5 lignes du détecteur. La taille des sphère et proportionnelle à la quantité de lumière reçue par le module optique (en fait à la charge électrique reçue du photomultiplicateur). Les couleurs des sphères dépendent du temps. Avant et après l'arrivée du muon, qui donne les signaux symbolisés par des sphères vertes, le détecteur reçoit la lumière du bruit de fond optique.

Ce détecteur est bombardé de muons descendants issus de l'interaction du rayonnement cosmique dans l'atmosphère. Ces muons, s'ils réussissent à traverser les 2000 mètres d'eau qui séparent la surface de la mer du haut du détecteur, sont détectés par leur lumière Tcherenkov caractéristique. Ces muons peuvent arriver un à un ou en groupe, en formation serrée (espacés de quelques mètres). Dans Antares, ils seront reconstruits comme une trace unique.
Le nombre de ces muons descendant est considérablement plus important que les muons montants issus de l'interaction de neutrinos dans la croûte terrestre. Dans Antares, on s'attend à détecter un muon montant pour 10000 muons descendants. Une petite fraction de muons descendants reconstruits à tort comme montants peut donc gêner l'observation des neutrinos. L'interaction du rayonnement cosmique dans l'atmosphère, essentiellement des protons, produits des gerbes de particules énergiques. Dans ces gerbes se trouvent des muons (traces oranges) et des neutrinos (traces en pointillées). Les muons atmosphériques ne traversent pas la terre et sont très atténuées par les 2000 mètres d'eau surplombant le détecteur, mais ils sont très nombreux.

Les neutrinos atmosphériques ont très peu de chance d'interagir au-dessus du détecteur comparativement aux nombres de muons descendants qui l'atteignent. Les neutrinos atmosphériques produits aux antipodes se comportent de la même façon que le signal recherché de neutrinos cosmiques. Ils interagissent dans la croûte terrestre et constitue donc un phénomène parasite important pour l'expérience. Seul un détecteur tridimensionnel disposant d'un nombre suffisant de photodétecteurs permet d'isoler le signal montant et de mesurer avec précision la direction d'arrivée de la particule. Une fois ce signal montant isolé, il faut y rechercher les traces d'une source lointaine de neutrinos cosmiques. Le 29 janvier, en mettant en marche un détecteur de 375 yeux, répartis sur 5 lignes, l'astronomie neutrino a débutée dans Antares.

 

Le projet ANTARES est une collaboration entre des laboratoires de physique des particules, des scientifiques du milieu marin, des astronomes et des astrophysiciens. Cette collaboration bénéficie en plus du soutien d'organismes privés tels que : FRANCE TELECOM /BRX/FTRSI/Unité des Opérations Marines; DGA/DCE (Direction des Centres d'Expertise et d'Essais) : DCE/CTME (Centre Technique des Moyens d'Essais) DCE/CTSN (Centre Technique des Systèmes Navals) Des géophysiciens intéressés par un observatoire sous-marin : Département de Sismologie - Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) Géosciences Azur, Villefranche-sur-Mer (UPMC) et Nice-Sophia Antipolis (UNSA) Le programme de recherche et développement pour le déploiement de lignes prototypes a été avalisé par les organismes de tutelle des différents laboratoires participants avec en particulier un financement provenant des institutions suivantes : Organismes scientifiques français : CEA/DSM-DAPNIA , CNRS/IN2P3 and CNRS/INSU , IFREMER ; Université de la Méditerranée - Autres organismes de nos partenaires européens. Le projet reçoit le soutien et l'aide des collectivités territoriales suivantes : Region "Provence-Alpes-Côte d'Azur" , Conseil général du Var , Mairie de La Seyne-sur-Mer Il reçoit les financements suivants : Fonds National d'Aménagement du Territoire (FNADT) et Fonds National d'Aménagement du Territoire (FNADT)

 

photos (c) L.Fabre/CEA & antares

 

Sur internet :

 

< Antares : http://antares.in2p3.fr/index.html

< INFN GENOVA : http://www.ge.infn.it/

< IFREMER : : http://www.ifremer.fr/francais/index.php

< Antares Valencia : http://ific.uv.es/antares/index1024x768.htm

 

 

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