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Nouvelle scientifique

 

Paris, le 2 juin 2015

 

Neutrinos : des programmes de recherche en mouvement

 

Les 20 et 21 avril derniers avait lieu le second meeting international sur les grandes infrastructures de recherche en physique des neutrinos. Durant cet évènement, accueilli par le Fermilab aux Etats-Unis, les participants ont passé en revue les dernières avancées dans le domaine.

 

L’augmentation des précisions de mesure en physique des neutrinos, obtenue à la fois par les programmes de détection directe et par les mesures cosmologiques, ouvre la voie à la recherche en physique au-delà des modèles standard de la cosmologie et des interactions fondamentales. La complexité de ces questions nécessite de mettre en place des programmes de recherche interdépendants, mêlant des projets auprès de grandes infrastructures de recherche et des projets de taille plus modeste.

 

Un programme scientifique international
A l’issue du premier meeting organisé l’année dernière, la communauté scientifique neutrino était invitée à développer un programme international de recherche cohérent tenant compte des recommandations de l’European Strategy for Particle Physics et du rapport HEPAP/P5 (1) aux Etats-Unis. Les résultats de ce travail de structuration ont été présentés les 20 et 21 avril. Les efforts de la communauté scientifique ont permis d’aboutir à un programme basé sur les trois points suivants :

  • proposition de deux grandes infrastructures : un faisceau « long-baseline », LBNF(2) au Fermilab et le laboratoire SURF(3) où sera localisé le détecteur, DUNE(4)
  • un programme de moyenne ampleur constitué d’expériences d’oscillation « short-baseline » basées au Fermilab (Short-Baseline Near Detector, MicroBoone(5) et ICARUS(6)) dans le but de tester l’hypothèse des neutrinos stériles avec une précision inégalée ;
  • et enfin, en parallèle avec les programmes cités précédemment, un programme riche de recherche et de développement basé au CERN et focalisé sur les détecteurs pour les expériences « long-baseline ».

 

Avancées majeures sur le projet Hyper-Kamiokande

Les participants au meeting ont également assisté à une présentation des avancées du projet d’expérience Hyper-Kamiokande au Japon, collaboration internationale rassemblant des physiciens des rayons cosmiques et des particules. Cet effort est complémentaire au programme LBNF/DUNE basé aux USA. Le détecteur, qui reposera sur la technique de détection Cherenkov, est actuellement en cours de conception. Le rapport technique de conception sera publié courant 2015.


La physique des neutrinos en plein développement
L’objectif immédiat des projets neutrinos en cours de développement est de couvrir en sensibilité la région de hiérarchie de masse inversée. Cet objectif ne pourra être atteint que via le développement de nouveaux détecteurs et la mise en place de collaborations internationales renforcées. Dans ce but, les instituts des différents pays vont commencer à déployer les moyens nécessaires pour engager la construction de nouveaux détecteurs d’ici à la fin de la décennie.


Le troisième meeting sur les grandes infrastructures de recherche en physique des neutrinos est prévu début 2016. Il se tiendra au Japon.

 

(1) The Particle Physics Project Prioritization Panel a été approuvé par la High Energy Physics Advisory Panel en mai 2014.

(2) Long-Baseline Neutrino Facility

(3) Sanford Underground Research Facility (http://sanfordlab.org/)

(4) Deep Underground Neutrino Experiment

(5) http://www-microboone.fnal.gov/

(6) Imaging Cosmic And Rare Underground Signals (http://icarus.lngs.infn.it/)

 

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