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Theory and astrophysical applications of neutrino flavor evolution

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De nouveaux modèles logiciels pour comprendre les neutrinos

Les neutrinos sont des particules élémentaires neutres créées par des réactions nucléaires, comme celles se produisant dans le Soleil et autres étoiles. Des chercheurs financés par l'UE se sont employés à mieux comprendre leurs interactions dans l'espace lointain à l'aide de nouveaux modèles mathématiques et méthodes de détection des signaux.

Économie numérique

Les neutrinos ont un long passé scientifique. L'existence des neutrinos a été révélée pour la première fois en 1930, mais expérimentalement prouvée seulement 25 ans plus tard. Peu de temps après, des scientifiques ont démontré l'existence de plus d'un type de neutrino. Les neutrinos sont désormais connus sous trois formes ou «saveurs»: les neutrinos électrons, muons et tau. Ultérieurement, les chercheurs ont découvert en procédant à des expériences que le nombre de neutrinos électrons provenant du Soleil était inférieur à celui théoriquement prévu. La découverte des oscillations de neutrinos, un phénomène de mécanique quantique, a expliqué cette contradiction et, chose étonnante, a révélé que les neutrinos avaient en fait une masse. Avec un faible volume de masse, les neutrinos pouvaient osciller parmi les trois saveurs différentes pendant leur voyage à travers l'espace. La saveur d'un neutrino à tout moment donné est mathématiquement prévue par la distribution des probabilités. Récemment, plusieurs anomalies observées ont suggéré un nouveau domaine de l'astrophysique. Des chercheurs européens ont lancé le projet Neutrino Evolution («Theory and astrophysical applications of neutrino flavor evolution») pour utiliser la densité de probabilité (une équation cinétique de Boltzmann) en vue de saisir des informations importantes sur l'effet des oscillations et l'effet réfractif du milieu d'origine et des collisions. Cela sera important pour mieux connaître les phénomènes astrophysiques comme les annihilations de particules de matière noire et l'émission de neutrinos dus à l'effondrement de supernovas et élaborer des théories sur la création de l'univers. L'équipe du projet Neutrino Evolution a élaboré des modèles théoriques utilisés pour étudier l'évolution des saveurs des neutrinos fondée sur une nouvelle physique innovante. Le logiciel, disponible gratuitement, est actuellement en cours de modification afin d'étendre son application. D'autres travaux ont grandement amélioré la possibilité de détecter des neutrinos à partir des annihilations de particules de matière noire dans le Soleil, inestimable au développement de modèles de matière noire. Les travaux de recherche se poursuivent, dans le prolongement des expérimentations précédentes, et tentent de répondre aux nouvelles questions posées par le développement des projets. Grâce à d'éminents scientifiques européens financés par l'UE, certains des mystères de l'univers pourraient ne plus être aussi mystérieux dans un avenir proche.

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