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COMMUNIQUÉ DE PRESSE

OBSERVATOIRE DE NEUTRINOS DE SUDBURY / UNIVERSITÉ LAURENTIENNE

Le 7 septembre 2003, 11:45 h EDT

L’Observatoire de neutrinos de Sudbury annonce de nouveaux résultats

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Un ingrédient commun que l’on saupoudre chaque jour sur notre nourriture est le principal élément utilisé dans de nouvelles mesures prises par les scientifiques de l’Observatoire de neutrinos de Sudbury (ONS). Dans une communication présentée le dimanche 7 septembre 2003 à TAUP 2003, un congrès scientifique important tenu à Seattle (Washington), de nouveaux résultats confirmeront les mesures originales de l’ONS annoncées en 2001 et 2002. Ces mesures avaient résolu le « problème des neutrinos solaires »; les nouvelles établissent les propriétés des neutrinos responsables de leur mutation pendant leur voyage entre le Soleil et la Terre. Le professeur Art MacDonald, de l’Université Queen’s et directeur des deux premières phases du projet de l’ONS, explique que « nous sommes arrivés au stade des mesures précises. Celles-ci sont essentielles pour définir la nouvelle théorie des particules élémentaires requise pour expliquer les masses limitées des neutrinos et leur capacité de changer de type. Certaines des théories les plus simples proposées ont déjà été éliminées ».

Pour effectuer les nouvelles mesures, les collaborateurs de l’ONS ont ajouté deux tonnes de sel de table hautement purifié (NaCl) aux 1 000 tonnes d’eau lourde contenues dans le cœur du détecteur situé à deux kilomètres sous terre, dans la mine Creighton de l’Inco près de Sudbury (Canada). Il est établi que les deux tiers des neutrinos électroniques issus des réactions nucléaires dans le noyau du Soleil changent du type muon au type tau avant d'arriver sur Terre. « Ces nouveaux résultats solides sont obtenus avec un ‘grain de sel’ qui offre une sensibilité trois fois meilleure aux neutrinos muon et tau » précise Tony Noble, directeur de l’Institut de l’ONS qui administre l’initiative au nom d’une collaboration internationale faisant appel à 130 scientifiques provenant de 15 organismes du Canada, des États-Unis et du Royaume-Uni.

Les constatations effectuées ces dernières années, c’est-à-dire que les neutrinos changent de type et par conséquent qu’ils ont une masse, ont suscité un grand intérêt dans la communauté scientifique. Ces nouveaux résultats obligent à modifier les théories les plus fondamentales sur les particules élémentaires et laissent peu de doute sur le fait que nos théories sur la génération d’énergie solaire sont très exactes. De nouvelles expériences visant à obtenir de nouveaux renseignements sur les propriétés des neutrinos et sur l’origine de la matière noire dans l’Univers sont en cours de conception. Elles incluent des projets qui pourraient se dérouler dans le nouveau SNOLAB, en construction près du site souterrain de l’ONS. Ces mesures pourraient apporter des éclaircissements sur des questions fondamentales comme celle de savoir pourquoi notre Univers est composé de matière plutôt que d’anti-matière. Les réponses à ces questions exigent d'approfondir la compréhension de la théorie des particules élémentaires et la réflexion sur l’évolution de l’Univers.

Afin d'examiner ces questions, l’Observatoire de neutrinos de Sudbury s’apprête à entreprendre la troisième phase expérimentale avec un nouveau degré de sensibilité. Le professeur Hamish Robertson, de l’University of Washington, à Seattle, porte-parole adjoint pour les États-Unis et directeur par intérim de l’ONS pour cette phase de transition, a déclaré que « nous avons édifié un demi-kilomètre de détecteurs ultra-propres qui seront immergés dans l’eau lourde après que nous aurons retiré le sel en septembre. Ces détecteurs sont des instruments précis qui nous apporteront d'autres renseignements sur les propriétés des neutrinos ».

Pour sa part, Nick Jelley de l’Oxford University, en Angleterre, et porte parole pour le Royaume-Uni de la Collaboration de l’ONS, a ajouté que « à mesure que accroissons la sensibilité, nous enrichissons nos connaissances sur les neutrinos et sur leur place dans l’univers. Ces mesures inédites avec notre degré de sensibilité expérimental sont passionnantes. »

Les nouveaux résultats de l’Observatoire de neutrinos de Sudbury (ONS) ont été soumis pour publication et sont affichés à http://www.sno.phy.queensu.ca/ . Le site Web du congrès TAUP 2003 est http://int.phys.washington.edu/taup2003/ .

Article d'information / observatoire de neutrinos de Sudbury

L'Observatoire de neutrinos de Sudbury (ONS) est un télescope de neutrinos unique. Cette installation, d'une grandeur équivalente à un édifice de dix étages, a été construite à plus de deux kilomètres sous terre, dans la mine Creighton de l'Inco, près de Sudbury, en Ontario. Ses opérations sont assurées par une équipe de quelque 100 scientifiques du Canada, des États-Unis et du Royaume-Uni. Par son emploi d'eau lourde, le détecteur de l'ONS offre de nouveaux moyens de mesurer les particules émises par le Soleil et d'autres objets astrophysiques, et d'en évaluer leurs propriétés.

Pendant de nombreuses années, les théories de génération d'énergie solaire semblaient indiquer que le nombre de neutrinos solaires mesurés par les autres détecteurs souterrains était moins élevé qu'il devait l'être. Les scientifiques avaient donc avancé l'idée que leur connaissance du Soleil était insuffisante ou que les neutrinos, en partant du centre du Soleil, changent d'une forme à une autre lors de leur parcours vers la Terre.

Le détecteur de l'ONS a la capacité de déterminer si les neutrinos solaires changent de forme lors de leur parcours vers la Terre. Il fournit des réponses en ce qui a trait aux propriétés des neutrinos et la génération de l’énergie solaire.

Le détecteur de l'ONS est composé de 1 000 tonnes d'eau lourde ultra-pure, renfermée dans un récipient de plastique acrylique (diamètre de 12 mètres) qui est entourée d'eau ordinaire ultra-pure dans une immense cavité ayant un diamètre de 22 mètres et une hauteur de 34 mètres. À l'extérieur du récipient acrylique, on retrouve une sphère géodésique (diamètre de 17 mètres) munie de 9 600 détecteurs lumineux qui décèlent les petits jets de lumière produits par l'arrêt ou la dispersion de neutrinos dans l'eau lourde. Les lueurs sont enregistrées et étudiées afin de fournir des renseignements sur leur raison d'être, les neutrinos. Puisque la fréquence de détection n'est que de dix neutrinos par jour, il faut plusieurs journées pour obtenir les données qui permettront une analyse complète. Le laboratoire comprend aussi des installations électroniques et informatiques, une salle de commande et des systèmes de purification d'eau lourde et d'eau ordinaire.

Au coût de 73 000 000 $ (canadiens), la construction du laboratoire de l'ONS a duré de 1990 à 1998. Le projet a reçu l'appui financier du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada, du Conseil national de recherches du Canada, du Fonds du patrimoine du Nord-Ontario, de Industrie, Science et Technologie Canada, de Inco Limitée, du Department of Energie des États-Unis et du Particle Physics and Astronomy Research Council au Royaume-Uni. L'eau lourde est la propriété d'Énergie atomique du Canada Ltée, une agence fédérale canadienne, en collaboration avec la Ontario Power Generation. L'appui et la collaboration d'Inco Ltée rend possible l'emplacement souterrain de l'ONS.

Les travaux d'évaluation au laboratoire ont débuté en 1999 et, après une période de calibrage et de tests et la configuration finale des paramètres d'opération, le détecteur opère presque continuellement depuis novembre de cette même année. En 2001 et 2002, on a entrepris des premières mesures en ajoutant du chlorure de sodium (sel) ultrapur à l’eau lourde ont démontré que deux tiers des neutrinos solaires se transforment (du type muon au tau avant d'arriver sur notre planète. Les mesures des trois types de neutrinos concordent parfaitement avec les calculs des réactions nucléaires qui alimentent le Soleil.. Ces nouvelles données offrent des renseignements indépendants et d’une plus grande précision sur les changements des neutrinos et la précision des modèles du Soleil.

De plus amples renseignements sont affichés sur le site Web de l'ONS à www.sno.phy.queensu.ca .

Établissements participants de l'ONS

Canada
Université Queen’s
Université Carleton
Université Laurentienne
Université Guelph
Université de British Columbia
Laboratoire TRIUMF
États-Unis
Lawrence Berkeley National Laboratory
Los Alamos National Laboratory
Université de Pennsylvania
Université de Washington
Brookhaven National Laboratory
Université de Texas à Austin
Royaume-Uni
Université Oxford
Université de Sussez
Laboratoire Rutherford Appleton

Renseignements supplémentaires

Prof. Art McDonald
Université Queen’s en congé sabbatique
Directeur de Institut de l'ONS
Chair de recherche en physiques
Université Queen’s
Kingston, Ontario
Cellulaire: (613) 541-1405
Télécopieur: (613) 533-6813
mcdonald@sno.phy.queensu.ca
Prof. Tony Noble
Directeur de l’Institut de l’ONS
Institut de l’Observatoire de neutrinos de Sudbury
Université Queen’s
Kingston, Ontario
(613) 533-2679
Cellulaire: (705) 691-3692
Télécopieur: (613) 533-6813
potato@surf.sno.laurentian.ca
Prof. Doug Hallman
Directeur des communications à l'ONS
Sudbury Neutrino Observatory
Université Laurentienne
Sudbury, Ontario
(705) 675-1151, poste 2202
Télécopieur: (705) 675-4868
edh@nu.phys.laurentian.ca
Prof. Hamish Robertson,
Porte-parole des É-U et directeur intérimaire de l’ONS
Université Washington
Seattle, Washington, États-Unis
(206)616-2745
Télécopieur: (206) 616-2902
rghr@u.washington.edu
Prof. Eugene Beier
Co-porte-parole des É.-U.
Université Pennsylvania
Philadelphia, PA, États-Unis
(215) 898-5960
Télécopieur: (215) 898-8512
geneb@hep.upenn.edu
Prof. Nick Jelley
Co-porte-parole du Royaume-Uni
Université Oxford
Oxford, Royaume-Uni
011 441 865 273380
Télécopieur: 011 441 865 273418
n.jelley1@physics.oxford.ac.uk
Prof. David Wark
Co-porte-parole du Royaume-Uni
RAL/Université de Sussex
Sussex, Royaume-Uni
011 44 1 235 445094
Télécopieur: 011 44 1 235 446733
d.wark1@physics.ox.ac.uk
Prof. David Sinclair
Director du projet SNOLAB
Université Carleton
Ottawa, Ont. Canada
613 520-7536
Télécopieur: 613 520-7546
Sinclair@physics.carleton.ca

Référence

Paul de la Riva
Relations publiques
Université Laurentienne
Sudbury, ON, Canada
(705) 675-1151, poste 3406
www.laurentian.ca
pdelariva@nickel.laurentian.ca
Nancy Dorrance
Relations publiques
Université Queen’s
Kingston, ON, Canada
(613) 533-2869
www.queensu.ca
dorrance@post.queensu.ca

For more information, see http://www.sno.phy.queensu.ca

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