Marie Leroy
Des particules fondamentales insaisissables appelées neutrinos devraient interagir de manière inattendue avec les photons dans des problems extrêmes.
Des recherches menées à l’Université d’Hokkaido ont révélé que des particules insaisissables appelées neutrinos peuvent interagir avec les photons, les particules fondamentales de la lumière et d’autres rayonnements électromagnétiques, d’une manière jamais détectée auparavant. Les découvertes de Kenzo Ishikawa, professeur émérite à l’Université de Hokkaido, et de son collègue Yutaka Tobita, maître de conférences à l’Université des sciences de Hokkaido, ont été publiées dans la revue Physics Open.
“Nos résultats sont importants pour comprendre les interactions mécaniques quantiques de certaines des particules les moreover fondamentales de la matière”, explique Ishikawa. “Ils pourraient également aider à révéler des détails sur des phénomènes actuellement mal compris au niveau du soleil et d’autres étoiles.”
Les neutrinos sont l’une des particules fondamentales les in addition mystérieuses de la matière. Ils sont extrêmement difficiles à étudier vehicle ils interagissent à peine avec d’autres particules. Ils sont électriquement neutres et n’ont quasiment aucune masse. Pourtant, ils sont très abondants, et un grand nombre d’entre eux s’échappent constamment du soleil et traversent la Terre, et même nous-mêmes, sans pratiquement aucun effet. Il est essential d’en apprendre davantage sur les neutrinos pour tester et peut-être affiner notre compréhension actuelle de la physique des particules, connue sous le nom de modèle typical.
“Dans des disorders normales “classiques”, les neutrinos n’interagiront pas avec les photons”, explique Ishikawa. “Nous avons cependant révélé remark les neutrinos et les photons peuvent être amenés à interagir dans des champs magnétiques uniformes à une échelle extrêmement grande – aussi grande que 103 km — trouvé sous forme de matière connue sous le nom de plasma, qui se produit autour des étoiles. Le plasma est un gaz ionisé, ce qui signifie que tous ses atomes ont acquis un excès ou un déficit d’électrons, ce qui en fait des ions chargés négativement ou positivement, plutôt que les atomes neutres qui peuvent se produire dans les ailments quotidiennes sur Terre.
L’interaction décrite par les chercheurs implique un phénomène théorique appelé effet Corridor électrofaible. Il s’agit d’une conversation de l’électricité et du magnétisme dans des situations extrêmes où deux des forces fondamentales de la character – les forces électromagnétiques et faibles – fusionnent pour previous la pressure électrofaible. Il s’agit d’un concept théorique qui ne devrait s’appliquer que dans les circumstances de très haute énergie de l’univers primitif ou dans le cadre de collisions dans des accélérateurs de particules.
La recherche a abouti à une description mathématique de cette conversation inattendue neutrino-photon, connue sous le nom de Lagrangien. Ceci décrit tout ce que l’on sait sur les états énergétiques du système.
“En moreover de leur contribution à notre compréhension de la physique fondamentale, nos travaux pourraient également aider à expliquer ce qu’on appelle le casse-tête du chauffage de la couronne solaire”, explique Ishikawa. “Il s’agit d’un mystère de longue day concernant le mécanisme par lequel l’atmosphère la moreover externe du soleil – sa couronne – est à une température beaucoup additionally élevée que la floor du soleil. Nos travaux montrent que l’interaction entre les neutrinos et les photons libère de l’énergie qui chauffe la couronne solaire.”
“Nous espérons maintenant poursuivre nos travaux à la recherche de connaissances plus approfondies, notamment en ce qui concerne le transfert d’énergie entre neutrinos et photons dans ces conditions extrêmes”, explique Ishikawa.
