L'équipe portugaise fait partie de XENON, une collaboration internationale réunissant des scientifiques d'une trentaine de pays. À l'origine, cette expérience avait été mise en place pour rechercher la matière noire, cette matière invisible qui constituerait, selon les hypothèses, une grande partie de l'univers.

Les derniers résultats ont désormais démontré que cette même technologie permet de détecter des interactions extrêmement rares impliquant des neutrinos.

Pour la première fois, l'expérience a permis d'atteindre des énergies de neutrinos aussi faibles que 17 keV (kiloélectronvolts), un niveau que l'université de Coimbra qualifie d'inédit.

Les neutrinos comptent parmi les particules les plus courantes de l’univers et sont produits par divers processus, notamment les réactions nucléaires au sein du Soleil. Des milliards d’entre eux traversent chaque centimètre carré de la surface de la Terre chaque seconde – y compris à travers nos corps – sans que nous nous en rendions compte.

Ils sont extrêmement difficiles à détecter car ils interagissent très rarement avec la matière.

L’expérience XENON est installée à environ 1 300 mètres sous terre, au Laboratoire national du Gran Sasso, en Italie. Son emplacement en profondeur permet de protéger ses détecteurs contre d’autres rayonnements susceptibles d’interférer avec les signaux extrêmement faibles que les scientifiques tentent de détecter.

Bien que le système ait été développé principalement pour la recherche de matière noire, les derniers résultats démontrent qu’il peut également être utilisé pour étudier les neutrinos et d’autres événements extrêmement rares.

Les chercheurs portugais impliqués sont issus du département de physique de la faculté des sciences et technologies de l’université de Coimbra, l’équipe étant coordonnée par José Matias Lopes.

L’université précise que cette avancée est le fruit de plus de deux décennies de développement technologique au sein de la collaboration internationale XENON.

En permettant de détecter des signaux de plus en plus faibles, les chercheurs espèrent que cette technologie aidera les scientifiques à mieux comprendre certaines particules fondamentales et certains mystères de l’univers.