G.U.D.U.L.E.
Groupe d'Unification et de Découverte des Univers Leptoniques et Energétiques

Muons et activité solaire

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Voici un site créé et alimenté par les recherches réalisées par les élèves de 1ère, de Terminale et des professeurs du Lycée Français Prins Henrik de Copenhague.

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Projet de l'année passée

Retour sur l'année 2023 -2024

L'année passée nous avions réalisé un projet s'intitulant "Le ciel fait sa valise" et nous avions participé au concours de physique Cgénial en présentant ce projet portant sur la détection de muons avec la mallette COSMIX.

Axe I

Dans la continuité du projet de l'année dernière nous souhaitons approfondir l'étude de l'influence de la température sur le flux de muons.

axe ii

Nous souhaitons également étudier l'influence activité solaire sur le flux de muons.

axe iii

Cette année nous voulons finalement fabriquer notre propre détecteur de muons.

Cases Axes

Axe I : étude de la température

Lors de l’année dernière, nous avons eu accès à la mallette COSMIX, un détecteur portable de muons atmosphériques prêté par deux chercheurs de l’IN2P3/CNRS de l'Université de Bordeaux : Benoît Lott et Denis Dumora. Lors de nos prises de mesures, nous avons pu constater un décalage dans les données lors de la variation de la température du milieu. En effet, les mesures prises dans un environnement à 22,0°C étaient supérieures de 19,5% à celles prises sous températures négatives. Nous nous doutons que cet écart est dû à la sensibilité des scintillateurs ou de l’électronique. Ainsi nous souhaitons trouver le coefficient de correction à apporter, afin d’éviter certaines erreurs ou imprécisions lors des prises de mesures à venir.

Axe II : étude de l'influence de l'activite solaire

En 2023 nous avons eu la chance de rencontrer le prix nobel de physique 2022, Alain Aspect. Nous lui avons fait part de notre projet, et il nous a suggéré d’étudier l’influence du vent solaire (particules chargées émises lors d'éruptions solaires) sur le flux de muons terrestres. L’équipe de l’année dernière s’est rendue à Tromsø dans le but d’établir une corrélation entre ces deux éléments. Le choix de la destination a été guidé par la latitude, Tromso se situant à une latitude élevée (69°N) elle constituait un point de chute intéressant dans le cadre de l’étude du flux muons en fonction de l’activité solaire et donc de la présence d’aurores boréales . Malheureusement l’exploitation des résultats ne permettait pas d'établir un avis prononcé sur le sujet. Nous souhaitons donc continuer nos recherches à ce propos, afin d’obtenir des résultats plus clairs.

Axe III : fabrication d'un detecteur maison

Finalement nous avons pour but de construire un détecteur de muons atmosphériques miniature, abordable et facilement transportable. Cela sera possible grâce à des programmes développés l’année dernière et des compteurs Geiger. Cet axe est encore en cours de développement et nous veillerons à le mettre à jour au plus tôt.

Résumé d'un article du CNRS : Un neutrino éblouit l’astrophysique

Le 13 février 2023, le neutrino le plus énergétique jamais détecté a été observé par l'expérience KM3NeT/ARCA, un télescope à neutrinos immergé au large de la Sicile. Son énergie atteint 220 petaélectronvolts, soit près de 30 fois celle du précédent record.

Les neutrinos sont des particules élémentaires extrêmement légères et neutres, qui interagissent très peu avec la matière, rendant leur détection difficile. Pourtant, ils jouent un rôle clé dans l'étude des phénomènes astrophysiques les plus violents, comme les explosions d'étoiles, les sursauts gamma ou l'activité des trous noirs supermassifs.

L'origine de ce neutrino ultra-énergétique reste inconnue, mais sa détection représente une avancée majeure en astrophysique. Elle ouvre une nouvelle fenêtre d'observation sur l'Univers et permet d'explorer des processus cosmiques extrêmes encore mal compris.

Par ailleurs, d'autres expériences comme JUNO (Chine), DUNE (États-Unis) et Hyper-Kamiokande (Japon) poursuivent l'étude des neutrinos, notamment pour déterminer leur hiérarchie de masse et comprendre la disparition de l’antimatière dans l’Univers.

Cette découverte marque une étape importante dans la compréhension des phénomènes astrophysiques et souligne le rôle des neutrinos comme messagers cosmiques.

source : Un neutrino éblouit l’astrophysique | CNRS Le journal

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