La glace de l'Antarctique envoie des messages cosmiques qui défient la physique
Une série de signaux radio détectés lors d'une expérience sur le Continent Blanc a déconcerté les scientifiques. Ces ondes, qui semblent provenir de l'intérieur de la Terre, ne correspondent pas aux modèles actuels de la physique des particules et pourraient révéler des phénomènes jusqu'alors inconnus.
Un groupe de scientifiques internationaux, dont des chercheurs de l'Université d'État de Pennsylvanie, a signalé la détection de signaux anormaux qui pourraient changer ce que nous savons aujourd'hui sur l'Univers.
Mais ils ont découvert quelque chose d'inattendu. Les ondes radio, qui naissent généralement de l'interaction des rayons cosmiques avec l'atmosphère terrestre, semblaient cette fois émerger de sous la glace. Détail important : selon les lois connues de la physique des particules, cela ne devrait pas être possible.
Des signes venant d'en bas... ou d'ailleurs ?
« Les signaux que nous avons détectés avaient des angles d'incidence aussi bas que 30 degrés sous la glace », explique Stephanie Wissel, physicienne et astrophysicienne de l'équipe ANITA. Pour atteindre le détecteur depuis cette direction, les particules auraient dû traverser des milliers de kilomètres de roche solide. Cela aurait dû absorber complètement le signal, le rendant indétectable.
L'hypothèse initiale suggérait l'existence de neutrinos, des particules subatomiques notoirement difficiles à capturer en raison de leur interaction limitée avec la matière. Mais, selon Wissel, ces signaux ne semblent pas correspondre à ce que l'on attendrait d'un neutrino. « Il est fort probable qu'il n'en soit pas un », a-t-il déclaré.
Les neutrinos : les messagers invisibles du cosmos
Les neutrinos sont des particules dépourvues de charge électrique et d'une masse infime. Ils sont produits lors de phénomènes cosmiques extrêmes tels que les supernovae, les trous noirs et même le Soleil lui-même. Des millions d'entre eux traversent constamment notre corps sans laisser de trace.
Cependant, lorsqu'un de ces neutrinos interagit avec une autre particule, il génère une « gerbe d'air », une cascade de particules détectable par émission radio. ANITA a été spécialement conçu pour détecter ces émissions, en particulier celles des neutrinos tau, qui produisent un signal caractéristique lors de leur désintégration.
Le mystère grandit et la science répond
Wissel et son équipe ont analysé les données de plusieurs vols ANITA, filtrant ainsi les bruits de fond potentiels et excluant d'autres sources d'interférence connues. Ils ont également comparé leurs résultats avec ceux d'observatoires tels qu'IceCube (également en Antarctique) et l'observatoire Pierre Auger en Argentine. Cependant, aucun n'a enregistré de signaux similaires.
« Cela renforce encore l'idée que nous observons quelque chose que nous ne comprenons pas », a déclaré Wissel. Bien que certaines théories évoquent la matière noire ou de nouvelles particules exotiques, l'absence d'observations parallèles limite les conclusions possibles.
Un nouveau détecteur pour une nouvelle ère
Face à davantage de questions que de réponses, les chercheurs travaillent déjà sur la prochaine génération de détecteurs. La nouvelle expérience, baptisée PUEO, sera plus vaste et plus sensible qu'ANITA, dans l'espoir de capter davantage de ces signaux énigmatiques et, peut-être, d'en découvrir la véritable cause.
« C'est un mystère qui reste entier. Mais je suis enthousiaste : si nous parvenons à détecter davantage d'anomalies, voire de neutrinos, grâce au nouveau détecteur, nous pourrions assister à une avancée majeure dans notre compréhension de l'univers », conclut Wissel.
Sommes-nous témoins d'une nouvelle physique ? Ou simplement d'un phénomène encore mal compris ? La réponse pourrait se trouver en train de traverser la glace de l'Antarctique en ce moment même, attendant d'être détectée.
Référence de l'actualité :
A. Abdul Halim, Recherche des événements anormaux détectés par ANITA à l'aide de l'observatoire Pierre Auger, 2025