Objectif: une nouvelle génération d'observatoires des neutrinos en Europe
Le projet LAGUNA-LBNO (Design of a pan-European infrastructure for large apparatus studying grand unification, neutrino astrophysics and long baseline neutrino oscillations), financé par l'UE, a regroupé plus de 300 scientifiques venant de 39 universités et entreprises partenaires. Le projet LAGUNA-LBNO s'est appuyé sur les travaux du projet précédent LAGUNA, également financé par l'UE et achevé en 2010. L'équipe de LAGUNA avait conçu une infrastructure souterraine, dont la masse va de 10^5 à 10^6 tonnes. Ce projet de suivi s'est intéressé à deux points clés: l'impact probable de l'inclusion de faisceaux de neutrinos à longue base venant des accélérateurs de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), et le coût de la construction et du fonctionnement d'un grand site souterrain polyvalent. L'équipe de LAGUNA-LBNO a envisagé la construction pour chacun des emplacements proposés, ainsi que le coût de modification de l'accélérateur du CERN pour générer les faisceaux de neutrinos. Elle a aussi évalué les risques de la mise en service et du fonctionnement du détecteur et de l'instrumentation associée, pour une durée de vie de 30 ans. Le projet a étudié deux sites potentiels en détail. La plus courte ligne de base depuis le CERN à Fréjus (130 km), et la plus longue jusqu'à Pyhäsalmi (2 300 km). Pour chaque site, trois types de détecteurs ont été proposés, avec de l'eau, de l'argon liquide ou un scintillateur liquide pour l'astrophysique des particules. Les évaluations ont conduit à des recommandations finales pour le site et le type de détecteur. Elles s'accompagnent d'un programme réaliste pour la construction du réservoir, et d'une estimation du coût du détecteur et des usines de purification du liquide. L'équipe de LAGUNA-LBNO espère avoir fait avancer le projet vers sa phase suivante. Actuellement, la compétition est intense pour héberger le nouvel observatoire souterrain de neutrinos. Ce nouveau site apportera des opportunités uniques de recherche scientifique, susceptibles d'attirer des scientifiques du monde entier et de conduire à des découvertes révolutionnaires. Les neutrinos n'interagissent que très faiblement avec la matière, ils peuvent donc franchir de longues distances dans l'espace et traverser des régions denses de l'Univers. Ces messagers, provenant de sources cosmiques lointaines, apportent ainsi des informations uniques sur ce qui s'est passé ailleurs. L'Europe est actuellement en tête de ces observatoires profonds, grâce à ses quatre laboratoires en service depuis longtemps. La nouvelle infrastructure sera importante pour que l'Europe conserve sa position dans la recherche de nouvelles sources astronomiques de neutrinos.
Mots‑clés
Neutrino, observatoire souterrain, LAGUNA-LBNO, astrophysique, CERN
