Six lignes de détection KM3NeT/ARCA opérationnelles au large de la Sicile

Astroparticules et cosmologie

Au large de la Sicile, le déploiement de l’infrastructure sous-marine du télescope KM3NeT/ARCA1 s’est poursuivi avec succès lors d'une campagne en mer qui s'est déroulée du 8 au 14 avril 2021. Cinq nouvelles lignes de détection ont été connectées et sont depuis opérationnelles pour capter, dans les profondeurs de la mer, les faibles éclairs de lumière générés par l’interaction des neutrinos provenant de potentielles sources astrophysiques.

  • 1. ARCA pour « Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss ».

Situé en mer Méditerranée à une profondeur de 3 500 mètres, à environ 80 km au large de Capo Passero en Sicile, le télescope ARCA, et son télescope frère ORCA situé au large de Toulon en France, permettront aux scientifiques d'identifier les sources astrophysiques de neutrinos cosmiques de haute énergie et d'étudier les propriétés fondamentales du neutrino lui-même.

Une fois terminé, le détecteur KM3NeT/ARCA formera un réseau de plus de deux cents lignes de détection. Chacune d'elles mesure 700 mètres de haut et comprend 18 modules équipés de capteurs de lumière ultra-sensibles. Ces derniers enregistrent les faibles éclairs de lumière générés par les particules produites après l'interaction de neutrinos dans les profondeurs sombres de la mer Méditerranée.


Cinq nouvelles lignes de détection installées

Au cours de la première partie de l'opération en mer, une nouvelle boîte de jonction, sous-système assurant la distribution d'énergie et la transmission des données des lignes de détection, a été ajoutée à l'infrastructure du fond marin. La boîte de jonction est reliée via un câble électro-optique à la station de contrôle côtière qui a été récemment rénovée dans le cadre des activités du projet régional sicilien IDMAR à Portopalo di Capo Passero.

5 unités de détection de KM3NeT à bord du navire de déploiement.
Les cinq lignes de détection de KM3NeT, méticuleusement bobinées dans leurs sphères de déploiement, à bord du navire Miss Marlene Tide de Fugro. Crédit photo : KM3NeT Collaboration.

Dans la seconde partie de l'opération, cinq nouvelles lignes de détection KM3NeT ont été connectées une à une à la boîte de jonction et déployées dans leur configuration verticale finale, venant s’ajouter à une ligne de détection déjà déployée dans le passé.

« Le succès de cette campagne est une preuve supplémentaire de la qualité technique de nos développements, fruits d’une collaboration d’experts à travers toute l’Europe. Il matérialise également la capacité grandissante de nos équipes à produire les nombreuses unités de détection de ce télescope inédit qui, à terme, couvrira un volume de plusieurs kilomètres cubes sur plusieurs sites » déclare Miles Lindsey Clark, ingénieur de recherche au laboratoire APC et responsable technique du projet.

L'une des unités de détection de KM3NeT atteignant le fond marin.
Sphère de déploiement approchant du fond marin à 3 500 mètres de profondeur. Une fois positionnée elle libèrera verticalement la ligne de détection de 700 m de long. Crédit photo : KM3NeT Collaboration.


 Une sensibilité qui égale celle d’ANTARES

Au total, six lignes de détection sont désormais en service, représentant le cœur initial du télescope à neutrinos KM3NeT/ARCA. La technologie utilisée dans ARCA a été développée dans le cadre de la collaboration KM3NeT qui rassemble 300 personnes dans le monde. Avec les six lignes de détection ORCA prenant déjà des données, l'observatoire à neutrinos KM3NeT a maintenant une sensibilité comparable à celle de son prédécesseur, le télescope à neutrinos ANTARES (Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss environmental RESearch) installé au large de Toulon.

Paschal Coyle, directeur de recherche au CPPM et porte-parole de la collaboration KM3NeT souligne : « Le bon fonctionnement des premières lignes de détection ARCA est une autre avancée majeure pour le projet KM3NeT. La construction des centaines de lignes de détection à déployer sur les sites français et italien est désormais passée à la vitesse supérieure ».

L'IN2P3 dans la collaboration KM3NeT

Le télescope à neutrinos KM3NeT est une collaboration internationale réunissant 300 personnes de 58 instituts dont des équipes françaises des laboratoires de l’IN2P3 :

  • Le Laboratoire astroparticules et cosmologie (APC), unité mixte CNRS, Université de Paris, CEA, Observatoire de Paris et CNES.
  • Le Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), unité mixte CNRS et Aix-Marseille Université.
  • L’Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), unité mixte CNRS et Université de Strasbourg.
  • Le Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPC-Caen), unité mixte CNRS, École nationale supérieure d’ingénieurs de Caen et Université Caen Normandie.
  • Le Laboratoire Univers et particules de Montpellier (LUPM), unité mixte CNRS et Université de Montpellier.
  • Le Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), unité mixte CNRS, Université de Nantes et IMT Atlantique.

Le projet est sélectionné dans le cadre de la feuille de route du Forum stratégique européen sur les infrastructures de recherche (ESFRI).

En savoir plus :

Contact

Vincent Poireau
DAS Astroparticules et cosmologie
Paschal Coyle
Porte-parole de la collaboration KM3NeT
Miles Lindsey Clark
Responsable technique de la collaboration KM3NeT
Jennifer Grapin
Chargée de communication