En 2020, une équipe internationale de chercheurs avait annoncé avoir enregistré des « ondes radio anormales » du côté de l'Antarctique grâce à un détecteur embarqué à bord d'un ballon volant à quelque 40 kilomètres au-dessus de la glace.

Dans le cadre d'une expérience baptisée Anita - pour Antarctic Impulsive Transient Antenna -, l'objectif était alors de capter les signaux radio émis après que des neutrinosneutrinos ont interagi avec la glace. « Nous n'avons toujours pas d'explication précise à la nature de ces anomaliesanomalies, mais ce que nous savons, c'est qu'il ne s'agit probablement pas de neutrinos », explique aujourd'hui Stéphanie Wissel, professeure agrégée de physique, d'astronomie et d'astrophysique à l'université d'État de Pennsylvanie (États-Unis), dans un communiqué.

Pour comprendre, il faut peut-être revenir aux bases. Rappeler que les neutrinos sont émis par les étoiles ou par des événements cosmiques cataclysmiques comme les explosions en supernova. Ou même... le Big BangBig Bang ! L'ennui, c'est que ce sont des particules neutres et particulièrement légères. « Notoirement difficiles à détecter » donc. À tel point qu'« un milliard de neutrinos passent à travers l'ongleongle de votre pouce à tout moment, mais ils n'interagissent pas vraiment », assure Stéphanie Wissel.

Des signaux anormaux dans la glace de l’Antarctique

Mais les physiciensphysiciens sont obstinés. Depuis des années, ils développent des instruments qu'ils espèrent capables de détecter ces neutrinos insaisissables. Des détecteurs radio comme celui d'Anita, par exemple, qui captent les « gerbes de glace » produites par les neutrinos, ces derniers interagissant avec la calotte polaire et les « gerbes d'air » qui se forment lorsque le produit de ces interactions se désintègre dans l'atmosphèreatmosphère. Et ces signaux ont beaucoup à apprendre aux chercheurs. « Ils nous permettent de remonter la trace jusqu'à la particule qui leur a donné naissance, un peu comme nous pouvons remonter la trace d'une balle que l'on voit rebondir devant nous », explique Stéphanie Wissel.

L'ennui, c'est que les fameux « signaux anormaux » enregistrés par les physiciens grâce à Anita se présentent avec un angle « très prononcé » d'environ trente degrés sous la surface de la glace. Trop prononcé, même selon les modèles existants.

Toujours pas d’explication à ces signaux radio

Alors, les physiciens se sont tournés vers d'autres expériences similaires. D'abord l'expérience IceCube (AntarctiqueAntarctique), puis l'observatoire Pierre Auger (Argentine). Ils rapportent aujourd'hui dans les Physical Review Letters que ce dernier, notamment, n'avait rien enregistré qui pourrait aider à expliquer les données « anormales » d'Anita. Alors les chercheurs en sont désormais convaincus : les particules à l'origine du signal ne sont pas des neutrinos. « Plusieurs théories suggèrent qu'il pourrait s'agir d'un indice de matière noire, toutefois l'absence d'observations complémentaires avec IceCube et l'observatoire Pierre Auger limite considérablement les possibilités », estime Stéphanie Wissel.

Son équipe compte désormais sur le prochain détecteur en cours de constructionconstruction à l'université d'État de Pennsylvanie. « Pueo - pour Payload for Ultrahigh Energy Observations - sera plus grand et plus performant. Nous devrions détecter davantage d'anomalies de ce genre et être en mesure de mieux comprendre la nature exacte de ces signaux. » Et, accessoirement - ou pas, parce que c'est tout de même l'objectif premier de Pueo -, détecter plus de neutrinos, dont certains qui auraient potentiellement voyagé jusqu'à nous depuis les confins de l'UniversUnivers observable pour en livrer les secrets les mieux gardés.