Des chercheurs utilisant le détecteur SNO+ au Canada ont observé des neutrinos solaires convertissant le carbone-13 en azote-13, marquant l'une des interactions de neutrinos à plus faible énergie détectées. Cette réalisation s'est appuyée sur le suivi de paires d'éclats lumineux séparés par des minutes. Cette découverte s'appuie sur des recherches antérieures sur les neutrinos qui ont valu un prix Nobel.
Les neutrinos, particules insaisissables produites dans le cœur du Soleil, interagissent rarement avec la matière, ce qui leur vaut le surnom de « particules fantômes ». Dans une avancée, les scientifiques de l'expérience SNO+ ont capturé ces particules induisant une transformation dans des atomes de carbone en profondeur souterraine. nLe détecteur SNO+, situé à deux kilomètres sous terre au SNOLAB à Sudbury, au Canada, protège les mesures sensibles des rayons cosmiques. Fonctionnant dans une mine active, il utilise un scintillateur liquide contenant du carbone-13 pour détecter les interactions. L'équipe a employé une méthode de « coïncidence retardée », identifiant les événements par un flash lumineux initial d'un neutrino frappant un noyau de carbone-13, suivi d'un second flash du désintégration de l'azote-13 radioactif résultant après environ dix minutes. nLa collecte de données a duré 231 jours, du 4 mai 2022 au 29 juin 2023, produisant 5,6 de tels événements — s'alignant étroitement sur les 4,7 prédits des neutrinos solaires. Cette observation fournit la première mesure directe de la section efficace pour cette réaction vers l'état fondamental de l'azote-13. nL'auteur principal, Gulliver Milton, doctorant au Département de physique de l'Université d'Oxford, a déclaré : « Capturer cette interaction est un exploit extraordinaire. Malgré la rareté de l'isotope du carbone, nous avons pu observer son interaction avec des neutrinos, nés dans le cœur du Soleil et ayant voyagé de vastes distances pour atteindre notre détecteur. » nLe co-auteur, le professeur Steven Biller, a ajouté : « Les neutrinos solaires eux-mêmes ont été un sujet d'étude intrigant pendant de nombreuses années, et leurs mesures par notre expérience prédécesseur, SNO, ont conduit au prix Nobel de physique 2015. Il est remarquable que notre compréhension des neutrinos du Soleil ait progressé au point que nous puissions maintenant les utiliser pour la première fois comme un « faisceau de test » pour étudier d'autres types de réactions atomiques rares ! » nSNO+ succède à l'expérience SNO, qui a résolu le problème des neutrinos solaires et contribué au prix Nobel 2015 décerné à Arthur B. McDonald. La scientifique du personnel de SNOLAB, Dr Christine Kraus, a noté : « Cette découverte utilise l'abondance naturelle du carbone-13 dans le scintillateur liquide de l'expérience pour mesurer une interaction rare spécifique... ces résultats représentent l'observation à plus faible énergie des interactions de neutrinos sur des noyaux de carbone-13 à ce jour. » nCes résultats, publiés dans Physical Review Letters en 2025, ouvrent la voie à l'étude d'autres processus de neutrinos à basse énergie, enrichissant les connaissances sur la fusion nucléaire stellaire et l'évolution cosmique.
