Les neutrinos sont un peu comme la Force dans Star Wars. Ces « particules fantômes » nous entourent et nous imprègnent, mais n’interagissent pas avec les forces qui unissent la galaxie. La raison pour laquelle ils peuvent traverser non seulement nous mais le monde entier sans problème est qu’ils sont exceptionnellement légers en masse et n’ont aucune charge. Cela les rend également extrêmement difficiles à observer et à étudier. Un physicien a une toute nouvelle proposition audacieuse : utilisons les forêts de la Terre pour en détecter quelques-unes.
Cela peut sembler totalement exagéré, quelle que soit la tendance des détecteurs de neutrinos. Par exemple, le Superkamiokande au Japon est une grande structure creuse remplie d’eau purifiée. Les parois du conteneur sont recouvertes de détecteurs capables d’enregistrer les très rares interactions entre un neutrino et un atome.
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L’Observatoire de neutrinos IceCube, basé en Antarctique. cherche à trouver des accidents similaires, mais au lieu d’utiliser de l’eau liquide, il utilise un kilomètre cube de glace, les détecteurs étant placés à l’intérieur de la glace. La Chine envisage de construire le plus grand détecteur du monde directement sous la mer.
Tous ces détecteurs s’attendent à voir un éclair de lumière lorsque le neutrino percute un atome. La technique de l’arbre est quelque chose de différent. Cela est basé sur le fait que le neutrino tau est la variante beaucoup plus lourde de ces particules. Lorsque ce neutrino interagit avec notre planète, il produit une particule tau, une forte variation de l’électron. Cette particule se décompose en une pluie d’autres particules chargées et cette pluie émet des ondes radio.
Les chercheurs envisageant d’observer ces événements dans l’air ont utilisé des antennes radio pour capturer ces signaux. Cependant, les antennes doivent être éloignées des villes (et autres interférences d’origine humaine), idéalement dans des locaux plus élevés comme des collines ou des pentes. De nombreux endroits présentant ces qualités comportent des arbres, donc développer une sélection d’antennes nécessiterait de trouver également un endroit stérile. Dans une nouvelle prépublication (encore à évaluer par les pairs), Steven Prohira, professeur adjoint de physique et d’astronomie à l’Université du Kansas, se demande si nous pourrions simplement utiliser les arbres à la place.
Il existe des preuves- – collectés pour la première fois au début du siècle dernier avec des suivis entre le milieu et la fin des années 1900– que les arbres sont d’assez bonnes antennes radio. En recouvrant une bobine autour d’un arbre ou en y clouant un fil et en le connectant ensuite à l’électronique, une forêt pourrait fonctionner comme un réseau complet.
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Il existe désormais de nombreux défis et incertitudes quant à la transformation des forêts terrestres en immenses détecteurs de neutrinos. Pour commencer, on ne sait pas exactement dans quelle mesure les arbres parviennent à identifier la variété des ondes radio produites par ces événements. S’ils peuvent enregistrer les subtilités de ces événements, cela pourrait nous permettre de retracer leurs origines.
Il y a aussi des problèmes de sortie. Les distinctions entre les arbres peuvent affecter les performances, tout comme les saisons si les feuilles ont un impact sur les observations. L’alimentation électrique de la gamme peut également être rendue complexe pour être obtenue au milieu d’une forêt (pas avec la toute nouvelle méthode d’énergie provenant de la zone, cependant). Néanmoins, Prohira est convaincu que cette possibilité en vaut la peine, à condition qu’elle soit réalisée d’une manière qui ne nuise pas à la nature.
« Utiliser des arbres comme antennes pour un réseau à grande échelle présente de nombreux avantages. avantages, consistant en l’élimination complète de la nécessité de concevoir et de libérer des antennes », écrit-il. » L’auteur suggère que, si cette idée était évaluée ou mise en œuvre, les expérimentateurs apporteraient le plus grand soin à la sauvegarde et à l’entretien de la forêt qu’ils instrumentent, et s’abstiendraient de nuire à cette ressource précieuse et délicate partagée par toutes les créatures de la Terre. Un tel détecteur doit être construit en cohérence avec la nature et dans le respect de celle-ci ; sinon, ce concept ne vaut pas la peine d’être tenté. «
L’article est disponible dans le référentiel en ligne de pré-impression ArXiv. Publicité [H/T
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