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- La Chine vient d’ouvrir le laboratoire souterrain le plus profond et le plus grand du monde.
- Le China Jinping Underground Laboratory-II cherchera à découvrir les secrets de la matière noire.
- Situé à environ 7 800 pieds sous terre, il devrait être protégé du rayonnement cosmique.
La Chine a ouvert le laboratoire souterrain le plus grand et le plus profond au monde dans le but de découvrir les secrets de la matière noire.
Le laboratoire China Jinping Underground Laboratory-II (CJPL-II), situé dans la province chinoise du Sichuan (sud-ouest), a ouvert ses portes en décembre 2023, une extension de l’installation originale du CJPL, lancée pour la première fois en 2010.
CJPL-II se situe à 7 874 pieds sous terre avec une superficie de plus de 11,6 millions de pieds cubes, selon un communiqué de presse. Cela le rend plus grand que le Laboratoire national italien du Gran Sasso, qui détenait auparavant le record, a rapporté Nature News.
Grâce à sa vaste couverture montagneuse, l’installation vise à fournir les conditions idéales pour étudier la matière insaisissable qui constitue environ 95 % de l’univers : la matière noire.
La matière noire est vraiment difficile à voir
La gravité de la matière visible est trop faible pour expliquer pourquoi les galaxies se déplaçant rapidement ne se séparent pas, a expliqué Nature News.
Cela nous laisse avec une théorie globale ; qu’il existe un autre type de matière agissant sur l’univers, appelée matière noire.
De par sa nature même, les scientifiques pensent que la matière noire ne veut pas interagir avec la matière que nous pouvons voir et ressentir, ni même avec la lumière.
Cela rend très difficile la détection par les détecteurs physiques, et tout type d’observation est facilement déjoué par le rayonnement de fond qui peut contaminer l’expérience.
Une photo de l’intérieur du CJPL-II
Laboratoire souterrain de Jinping en Chine
Aller à l’intérieur de la Terre pour se protéger de l’espace
Même un rayonnement extrêmement faible peut ruiner la chasse à la matière noire.
Le rayonnement cosmique, par exemple, est très faible et n’affecte pas les humains, mais il peut provoquer un bruit de fond susceptible de modifier les résultats expérimentaux.
C’est pourquoi les scientifiques creusent profondément pour protéger leurs détecteurs. Les épaisses montagnes de la province du Sichuan devraient aider à repousser jusqu’à 0,000001 % des radiations qui frappent la Terre depuis l’espace, selon Nature News.
Les faibles radiations émises par le béton ou par l’eau et les rochers de la montagne elle-même peuvent également s’avérer dommageables. Les chambres expérimentales ont donc été recouvertes d’un mélange de béton et de caoutchouc qui devrait les protéger des radiations de la montagne, selon Nature News.
Une vidéo ci-dessous offre plus de vues de l’intérieur de l’installation.
De nouveaux détecteurs adaptés à la nouvelle installation
La nouvelle empreinte du laboratoire a permis au CJPL d’étendre son équipement expérimental. CJPL héberge les expériences sur les particules et le xénon astrophysique (PandaX) et l’expérience sur la matière noire en Chine.
PandaX se trouve désormais dans un réservoir d’eau d’environ 32 000 pieds cubes pour protéger ses 8 800 livres de détecteur au xénon liquide des interférences de fond. C’est une grande amélioration par rapport à leur précédent détecteur, qui ne contenait que 264 livres de xénon liquide.
Cette mise à niveau place PandaX-4T dans une catégorie similaire aux détecteurs en Italie et au centre de recherche souterrain de Sanford à Lead, dans le Dakota du Sud, selon Nature News.
« Avec une meilleure sensibilité, nous pouvons jouer avec le détecteur et tester les différents types d’interactions », a déclaré Ning Zhao, membre de l’équipe, physicien à l’Université Jiao Tong de Shanghai en Chine, selon Nature News.
Reste à savoir si le détecteur transformera le domaine de la physique de la matière noire, a déclaré Juan Collar, physicien à l’Université de Chicago dans l’Illinois, à Nature News.
PandaX est similaire aux autres détecteurs observés dans le monde, et il n’est pas clair si une meilleure sensibilité donnera de meilleurs résultats.
« Il y a déjà suffisamment de réplications », a-t-il déclaré, ajoutant qu’il serait peut-être préférable d’essayer de trouver une nouvelle approche dans la chasse à la matière noire.