Super-Kamiokande : à la découverte de l'immense cylindre d'or où on étudie le mouvement des neutrinos
Imaginez une pièce cylindrique, aussi haute qu'un immeuble de quinze étages, entièrement recouverte d'ampoules d'or, inondée d'une eau si pure qu'elle dissout le métal. Tout cela à une profondeur de mille mètres, sous une montagne au Japon.
Non, ce n'est pas la base secrète d'une bande dessinée. C'est un véritable laboratoire existant et l'un des rares endroits au monde où les neutrinos sont étudiés de près.
Kamioka Observatory, ICRR, The University of Tokyo
Il s'appelle Super-Kamiokande, souvent abrégé en Super-K, et il est situé sous le Mont Ikeno au Japon et sa fonction est de capturer le mouvement des neutrinos. Les neutrinos sont des particules subatomiques de très faible masse et sans charge électrique. Ils traversent les objets solides comme si c'était de l'air et ils se déplacent à une très grande vitesse. Dans l'eau, ils voyagent encore plus vite que la lumière (bien qu'ils ne soient pas plus rapides que la lumière dans le vide).
C'est précisément la raison pour laquelle les êtres humains ont construit des architectures aussi bizarres.
Kamioka Observatory, ICRR, The University of Tokyo
En effet, être capable de détecter le mouvement des neutrinos nous aide à mieux comprendre notre univers : lorsqu'une étoile est sur le point de mourir et va devenir une supernova, elle commence à libérer des neutrinos dans l'espace. Lorsqu'ils arrivent dans le Super-K, un phénomène similaire au bang supersonique des avions supersoniques se produit : tout comme un objet qui se déplace plus vite que le son, il crée un rugissement, ainsi les neutrinos qui traversent l'eau plus vite que la lumière produisent une émission de lumière.
Les ampoules qui recouvrent toute la surface du bâtiment sont en fait des tubes photomultiplicateurs extrêmement sensibles qui peuvent la capturer.
Les supernovas perceptibles par notre planète sont des événements très rares qui se produisent en moyenne tous les trente ans, et les détecteurs de neutrinos tels que Super-K nous avertissent à temps où regarder pour étudier le phénomène. Mais les neutrinos ne sont pas les seuls à nous aider à comprendre l'antimatière. Comme l'a déclaré Morgan Wascko, directeur du projet actuel : "Nos modèles nous disent que le big bang a créé de la matière et de l'antimatière à parts égales, mais aujourd'hui la plupart de l'antimatière semble avoir disparu."
L'étude des neutrinos peut être la clé pour la localiser.
Mais l'aspect le plus inquiétant du Super-k est probablement l'eau dont il est rempli. Les techniciens la traversent sur des canots pneumatiques spéciaux pour effectuer les réparations et prennent grand soin de ne pas exposer la peau au contact de l'eau. En effet, l'eau très pure, purifiée et filtrée plusieurs fois et bombardée de rayons ultraviolets, devient semblable à un acide. En 1995, une clé anglaise est tombée au fond du Super-k. En 2000, ils l'ont vidé complètement pour des raisosns d'entretien et il ne restait même pas l'ombre de l'outil en question.
Le laboratoire a été construit au début des années 80 et a donné son premier résultat en 1987 : il a mis les scientifiques en condition d'observer l'explosion d'une supernova du nuage de Magellan.
Mais aujourd'hui, il est envisagé de mettre à jour le projet. Le Dr Wascko a déclaré que des procédures sont en cours pour l'approbation de ce qu'on appelle Hyper-Kamikoande. L'Hyper-K devrait entrer en service d'ici 2026, il sera vingt fois plus grand que son prédécesseur et contiendra 99 000 tubes photomultiplicateurs contre 11 000 pour le Super-K !
