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Katrin, « balance » de haute précision pour neutrinos


​Après seulement 23 jours de collecte de données, la collaboration Katrin à laquelle participe l'Irfu a produit un majorant de la masse du neutrino (1,1 eV) avec une précision deux fois plus grande que les expériences précédentes. Ce premier succès de mesure directe, sans hypothèse cosmologique, annonce des résultats totalement inédits, par simple cumul de données, qui pourraient ouvrir une fenêtre sur une nouvelle physique.  
Publié le 16 septembre 2019

Katrin (Karlsruhe tritium neutrino Experiment) a procédé en 2019 à la meilleure mesure directe de la masse du neutrino (de « saveur » électronique), sans recours à aucun modèle, même si elle n'atteint pas encore la sensibilité obtenue par les mesures cosmologiques, interprétées grâce à des modèles qui contraignent la somme des masses des trois variétés (saveurs) de neutrino. 

L'expérience Katrin consiste à observer la désintégration radioactive du tritium au cours de laquelle un électron et un neutrino (électronique) sont libérés. Dans des cas rarissimes, l'électron emporte la quasi-totalité de l'énergie disponible. Seule manque l'énergie du neutrino au repos, associée à sa masse. C'est cette infime déficit qui est mesuré dans la gigantesque balance Katrin où circule un gaz de tritium de haute pureté. 

Katrin va continuer à recueillir des données durant les cinq prochaines années et devrait atteindre une sensibilité sur la masse du neutrino électronique voisine de 200 meV.

Dotés d'une très faible masse, les neutrinos jouent un rôle clé en physique des particules et en cosmologie. Ils sont dotés d'une saveur électronique, tauique ou muonique qui peut osciller au cours du temps.

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