A 2500 mètres de profondeur, au large de Toulon, un observatoire unique pour les neutrinos et le réchauffement climatique

Cette plateforme immergée en Méditerranée va partir en quête de ces particules presque impossibles à saisir que sont les neutrinos, mais aussi analyser l'environnement dans laquelle elle est plongée. Une approche originale pour quantifier les effets du réchauffement climatique et des changement environnementaux.

"Une prise électrique et une connexion haut débit à 2500 mètres sous la surface, c'est déjà un exploit !" s'enthousiasme Cristinel Diaconu, directeur du Centre de Physique des Particules de Marseille dont les équipes ont mis en place le Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée (LSPM), du CNRS co-piloté avec Aix-Marseille Université et l’Ifremer, installé à 40 m au large de Toulon. L'installation a été officiellement inaugurée le 24 février 2023. Cette plateforme interdisciplinaire ne se résume bien évidemment pas à ces deux caractéristiques puisqu'elle abrite un détecteur géant de neutrinos ainsi que plusieurs instruments destinés à analyser l'environnement profond de cette partie du golfe du Lion.

Le plus grand détecteur de neutrinos

L'instrument principal du LSPM est en effet le Cubic Kilometre Neutrino Telescope, aussi nommé KM3NeT, qui pourra observer jusqu'à 50 fois plus de neutrinos par an que son prédécesseur le télescope sous-marin Antares. Le principe de fonctionnement est le même : quand un neutrino interagit avec la matière, il produit des particules chargées qui se propagent dans l'eau à une vitesse supérieure à celle de la lumière dans l'eau (mais toujours inférieure à c, la vitesse de la lumière dans le vide). Ce faisant elles émettent de la lumière par effet Tcherenkov, l’équivalent pour la lumière du bang supersonique. C'est cette lueur, bleutée, que vont repérer les photodétecteurs de KM3NeT.

Antares comptait 12 lignes de capteurs, le site français de KM3NeT (ORCA) occupera un volume de plus de 1 km3 avec 2070 "yeux" agencés sur 115 lignes flexibles. Un autre détecteur jumeau, ARCA, est également mis en place à 3400 mètres de profondeur, au large de Capo Passero, en Sicile. A eux deux, ces instruments vont tenter de percer deux mystères : celui des neutrinos de très haute énergie qui sont formés par des processus cosmiques. Leur étude offrirait une nouvelle façon d'étudier des astres lointains et des phénomènes encore mal compris comme les explo[...]

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