Le 13 mars dernier, Valery Falkov, le ministre russe de la Recherche, se déplaçait jusqu’en Sibérie pour inaugurer – au beau milieu du lac Baïkal – un nouvel instrument scientifique : le « Baikal-GVD ».

Issu d’une collaboration entre la Russie, l’Allemagne, la République tchèque, la Pologne et la Slovaquie, ce télescope géant de près de 1/2 km³ a pour mission d’étudier les neutrinos de haute énergie en provenance de l’espace lointain et ainsi apporter des réponses en physique des particules ou en cosmologie.

Pourtant, aucun télescope à l’horizon… Et pour cause : le Baikal-GVD se cache dans les profondeurs du lac, par plus de 700 m de fond !

De fait, la chasse aux neutrinos nécessite des dispositifs très spécifiques. Ces particules élémentaires, produites notamment lors de phénomènes astronomiques extrêmes, ont en effet la particularité d’interagir très peu avec la matière. Si bien que les neutrinos peuvent voyager à travers l’espace durant des milliards d’années sans être freiné par les obstacles.

Mais alors, comment piéger ces particules insaisissables ? En réalité, sous certaines conditions, les neutrinos peuvent interagir avec d’autres particules et générer de photons. Grâce à un réseau de capteurs ultrasensibles à la lumière immergés dans l’eau ou la glace, il est ainsi possible d’analyser les propriétés de ces neutrinos, et aussi de retracer leur trajectoire. Des informations d’autant plus précises que le réseau de capteurs est dense.

Et justement, avec ces 288 capteurs répartis en 8 grappes immergées entre 700 et 1240 m de fonds, le Baikal-GVD s’impose désormais comme le plus grand instrument de ce type dans l’hémisphère nord. Mais ce n’est qu’un début. À terme, son volume devrait doubler pour atteindre 1 km³ : une taille équivalente au détecteur IceCube actuellement installé dans les glaces de l’Antarctique.

Crédits

Joint Institute for Nuclear Research

Baikal-GVD Collaboration

BA Shaybonov

IceCube Collaboration/NSF