Un nouveau détecteur de neutrinos en projet au Japon

Les scientifiques de la collaboration Hyper-Kamiokande (Hyper-K) espèrent que le nouveau détecteur permettra notamment de répondre à la question de savoir pourquoi notre Univers est composé uniquement de matière. L’appareil interviendra également dans le cadre des travaux de recherche sur l’oscillation du neutrino, et les scientifiques souhaiteraient découvrir si les neutrinos se distinguent de leur antiparticule. L’expérience Hyper-K a également pour objectif de mieux comprendre la matière noire. «La spécificité de l’Hyper-K réside dans sa taille et sa dissolution», explique Tsuyoshi Nakaya de l’Université de Kyoto, qui dirige le comité de pilotage de la collaboration Hyper-K. Des instituts issus de 13 pays participent actuellement au projet. La Suisse est représentée par les Universités de Berne et de Genève, ainsi que par l’ETH Zurich.

L’expérience Hyper-K s’articule essentiellement autour de deux énormes réservoirs cylindriques d’une hauteur de 50 m pour une longueur de presque 250 m, dont les parois intérieures sont tapissées d’environ 99’000 capteurs photoélectriques ultrasensibles (photomultiplicateurs). Les neutrinos traversent les réservoirs contenant près d’un million de tonnes d’eau en créant un rayonnement dit de Tcherenkov. Afin de protéger le dispositif de mesure contre le rayonnement de fond perturbateur, les réservoirs seront placés à plusieurs centaines de mètres de profondeur, dans le sol. Les mines de Tochibora et de Mozumi, situées à proximité du détecteur de neutrinos actuel de l’expérience Super-K, plus petit, dans la région de Kamioka, sont étudiées en tant que sites possibles. Le lancement des travaux de construction est prévu pour 2018 dans le but d’une mise en service de l’installation au milieu des années 2020.