00:01Une immense étendue de neige immaculée, des vents mordant, des paysages sans vie et d'étranges
00:07signaux inquiétants semblant surgir des profondeurs de la Terre. Ces impulsions radio apparaissent
00:12en Antarctique et nul ne parvient à déterminer ce qu'elles sont ni d'où elles proviennent.
00:18En réalité, les scientifiques conduisent une expérience baptisée ANITA, acronyme de
00:24Antarctique Impulsive Transient Antenna. Il s'agit d'un ensemble de détecteurs
00:29solidement fixées à d'immenses ballons, lesquels dérivent à très haute altitude au-dessus du pôle
00:35sud. Leur mission consiste à repérer des neutrinos d'énergie extrêmement élevés, précisément
00:41lorsqu'ils heurtent la glace et génèrent une brève mais intense émission d'ondes radio. Les
00:47neutrinos sont de minuscules particules, presque dépourvues de masse et totalement privées de
00:53charge électrique. Ils sont omniprésents. Des milliards d'entre eux traversent votre corps
00:58chaque seconde, y compris pendant que vous regardez cette vidéo. Leur origine est variée. Ils proviennent
01:04du soleil, d'étoiles en pleine explosion, des profondeurs de l'espace et même du sol sous vos
01:10pieds. Le soleil en émet en continu lorsqu'il transforme l'hydrogène en hélium. Les étoiles
01:15mourantes libèrent, lors des supernovées, d'énormes bouffées de neutrinos. Lorsque des rayons cosmiques
01:21très énergétiques frappent l'atmosphère terrestre, ils produisent également de nouveaux neutrinos qui
01:25retombent ensuite vers la surface. Certains naissent même de la désintégration de matériaux
01:30radioactifs au cœur de la Terre. Les plus anciens d'entre eux parcourent l'univers depuis le Big Bang.
01:35Pourtant, ils restent presque indétectables, car ils interagissent très rarement avec la matière.
01:41C'est pour cette raison que les scientifiques ont recours à des dispositifs aussi spectaculaires
01:46qu'Anita afin d'espérer en intercepter, ne serait-ce que quelques-uns. Mais revenons à ce jour
01:51fatidique où tout a changé. Normalement, les signaux radio produits par les neutrinos rebondissent
01:56sur la glace et se propagent vers le haut, exactement là où Anita peut les détecter.
02:01C'est précisément l'objectif de l'expérience, étudier les neutrinos afin d'en apprendre davantage
02:07sur des événements cosmiques lointains, comme les supernovées ou des phénomènes se produisant
02:12à des années-lumière. Pourtant, un événement profondément étrange s'est alors produit.
02:17Les détecteurs ont enregistré des ondes radio qui ne rebondissaient pas sur la glace. Elles
02:22semblaient provenir de sous l'horizon, comme si elles émergeaient des profondeurs. Or,
02:26cela ne devrait tout simplement pas être possible. Selon les lois connues de la physique,
02:31un signal ne peut pas remonter à travers de la roche et de la glace solide. L'une des
02:36chercheuses, Stephanie Whistle de Penn State, a également indiqué que ces ondes radio arrivaient
02:40selon des angles extrêmement abrupts, proches de 30 degrés sous la surface. La seule manière
02:46d'expliquer cela serait que le signal ait traversé des milliers de kilomètres de roches
02:50solides avant d'atteindre le détecteur. Mais dans ce cas, la roche aurait dû l'absorber
02:56entièrement. Quelque chose ne concordait donc pas. L'équipe a effectué l'ensemble des
03:00calculs possibles sans obtenir de réponse claire. Pour les chercheurs, le problème restait néanmoins
03:06intéressant, puisqu'ils ignoraient toujours la nature exacte de ces anomalies. Ce qu'ils
03:11savaient en revanche, c'est qu'il ne s'agissait probablement pas de neutrinos. En effet, lorsqu'un
03:17neutrino est détecté, cela signifie qu'il a parcouru une distance prodigieuse sans interagir
03:22avec quoi que ce soit, peut-être depuis la limite de l'univers observable. Or, ce qu'Anita
03:27a détecté ne se comporte pas comme un phénomène déjà observé par les scientifiques. Cela
03:32pourrait indiquer l'existence d'un type de particules entièrement nouveau, ou bien
03:36révéler un processus encore incompris. Les résultats ont été publiés dans Physical Review
03:41Letters. Mais le mystère demeure entier. Personne ne sait réellement ce qui se passe
03:46sous la glace antarctique. Sinon qu'un phénomène semble s'y manifester en ne respectant pas
03:51les règles établies. Si les scientifiques parviennent effectivement à détecter et à
03:55localiser l'origine de ces particules ultra-rapides, ils pourront en apprendre énormément sur l'univers.
04:01Bien plus que ce que même les plus grands et les plus coûteux télescopes permettent.
04:05Voyez-vous, les neutrinos traversent pratiquement l'espace à la vitesse de la lumière, effleurant
04:10à peine la matière. Ils peuvent ainsi transporter des informations intactes sur des événements
04:15survenus à des millions, voire des milliards d'années-lumière.
04:19C'est pourquoi Wiesel et de nombreux chercheurs à travers le monde construisent ces détecteurs
04:24d'une sensibilité exceptionnelle pour capter les signaux des neutrinos. Même les plus faibles
04:29sont essentiels, car un minuscule sursaut de données peut renfermer un véritable trésor
04:34d'informations. Les scientifiques conçoivent donc des installations, tant en Antarctique
04:39qu'en Amérique du Sud, pour détecter ces particules rares. Anita est l'un de ces détecteurs,
04:44et l'Antarctique s'avère l'endroit idéal. Quasi aucun bruit radio, aucune ville, aucun
04:50trafic, ni interférence aléatoire. Le dispositif est en réalité fascinant. Il fixe un groupe
04:56d'antennes radio à un ballon géant, l'envoie à plusieurs dizaines de kilomètres d'altitude,
05:01et le laisse flotter au-dessus des étendues infinies de glaces éclatantes. De là-haut,
05:06il pointe vers le bas, à l'écoute des signaux faibles provenant des profondeurs de
05:10la glace. Lorsqu'un de ces neutrinos extrêmement rares, un neutrino taouique, frappe la glace,
05:16il engendre une autre particule, le lepton-tho. Ce dernier s'échappe ensuite de la glace et
05:22commence à se désintégrer, perdant de l'énergie et se fragmentant. Cette désintégration produit
05:28ce que l'on appelle une « gerbe atmosphérique », comparable à une pluie d'étincelles invisibles
05:33dans l'air. Si nous pouvions voir ces cascades, elles ressembleraient à quelqu'un agitant un feu
05:38de bengale dans l'obscurité, laissant derrière lui des traînées lumineuses. En analysant la direction
05:43et la configuration de ces signaux, ceux émanant de la glace, gerbe de glace, et ceux se produisant
05:49dans l'air, gerbe atmosphérique, les chercheurs peuvent déterminer la provenance de la particule
05:54initial. En général, c'est extrêmement précis, un peu comme faire rebondir une balle
05:59sur le sol. On peut anticiper sa trajectoire, mais ces nouveaux signaux étranges ne se comportent
06:04pas comme prévu. Les angles sont totalement incohérents, bien plus raides que tout ce
06:09que les modèles sont capables d'expliquer. L'équipe a donc approfondi son enquête.
06:13Tout d'abord, elle a étudié l'intégralité des données issues des multiples vols en ballon
06:18d'ANITA. Puis, elle les a confrontées à d'innombrables simulations informatiques de rayons
06:24cosmiques et de neutrinos, en filtrant tout le bruit de fond habituel. Les résultats ont même
06:29été recoupés avec d'autres expériences, comme le détecteur IceCube, également installé en
06:34Antarctique, et l'observatoire Pierre Auger, en Argentine. L'objectif était de vérifier si d'autres
06:41avaient détecté des gerbes atmosphériques ascendantes similaires. Et devinez quoi ? Les événements ont pris
06:47une tournure encore plus étrange. Les chercheurs n'ont rien trouvé. Aucun autre détecteur n'avait
06:52enregistré quoi que ce soit de susceptible d'expliquer ce qu'ANITA avait observé. C'est pourquoi,
06:58ils ont fini par qualifier l'ensemble de la situation d'anomalie. Cela signifie essentiellement,
07:04oui, nous ignorons ce que c'est. Mais cela ne se comporte assurément pas comme un neutrino.
07:09Wiesel a précisé que les signaux ne s'inséraient pas dans le schéma habituel du comportement attendu
07:14des particules. Certains ont avancé des hypothèses, peut-être une nouvelle forme de physique,
07:19ou un indice de la matière noire. La matière noire est essentiellement cette substance invisible
07:25qui empêche l'univers de s'effondrer. Elle est présente partout, nous ne pouvons simplement pas
07:30la percevoir. Les savants tentent de percer son mystère depuis près d'un siècle, et elle demeure
07:35l'une des plus grandes énigmes de la physique. Tout ce que nous observons, comme les étoiles,
07:39les planètes, les humains, ou même les chiens, ne représentent qu'environ 5% de l'univers.
07:45La matière noire constitue environ 27%. Le reste étant une entité encore plus énigmatique
07:51appelée énergie noire. Les chercheurs estiment que la matière noire confère aux galaxies leur
07:56structure et maintient l'ensemble de l'univers comme une sorte de col cosmique. Sans elle,
08:01l'univers serait radicalement différent. Il serait absolument fascinant de confirmer la validité
08:06de cette théorie. Toutefois, puisque IceCube et OJ n'ont pas détecté les mêmes phénomènes,
08:12les hypothèses possibles restent fortement limitées. L'université de Penn State est active dans le
08:17domaine de la détection des neutrinos depuis près d'une décennie, construisant des détecteurs
08:21et analysant toutes sortes de signaux cosmiques. L'équipe travaille déjà sur leur prochain projet
08:27majeur. Un détecteur entièrement nouveau, nommé PUO. Il sera plus vaste, plus sensible,
08:33et nettement plus efficace pour repérer les signaux de ces neutrinos insaisissables. Pour
08:38l'heure, ce mystère cosmique persiste et maintient les scientifiques en haleine. Cependant,
08:44l'équipe reste optimiste. Une fois PUEO et ses capteurs opérationnels, si d'autres anomalies
08:50existent, elles seront cette fois détectées. Peut-être découvrirons-nous alors enfin ce qui se cache
08:56derrière elles.
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