SCIENCE - Un télescope révolutionnaire déployé en Méditerranée Les « Yeux d’Antarès » scrutent les fonds marins pour mieux comprendre les origines de l’univers

L’observatoire sous-marin Antarès vient de déployer par 2 400 mètres de fond en Méditerranée, au large de l’île française de Porquerolles, un télescope d’un genre nouveau, conçu pour traquer les neutrinos, des particules cosmiques qui traversent la Terre, et avancer dans la compréhension de l’univers. Ce télescope se présente sous la forme de modules optiques renfermés dans des globes en verre résistant à une pression de 600 bars, surnommés les « Yeux d’Antarès ». Une première ligne verticale de 450 mètres, supportant 75 de ces capteurs, a été immergée récemment. Ces modules optiques contiennent des photomultiplicateurs qui agissent comme des amplificateurs de lumière. Douze lignes, à terme, doivent être déployées d’ici à fin 2007 sur un dixième de kilomètre carré et ses 900 capteurs seront prêts alors à traquer les secrets du « big bang ». « Si on observe des neutrinos de très haute énergie en provenance de certaines sources dans la galaxie, on aura des informations sur le début de l’univers », explique, pour résumer l’enjeu, John Carr, directeur de recherches au Centre de physique des particules de Marseille (CPPM) et responsable de la coordination scientifique internationale du projet. Orientés en direction du fond marin, ces « yeux » sont capables de saisir le passage d’un neutrino cosmique, indétectable par les télescopes habituels, et qui traverse la Terre sans laisser de traces. Les signaux ainsi détectés sont ensuite numérisés sur place et transmis, à l’aide d’un câble de fibres optiques de 45 km, à la station à terre basée à l’Institut Michel Pacha à la Seyne-sur-Mer. « Certains de ces minuscules neutrinos qui bombardent la Terre, dits de très haute énergie, pourraient provenir de la matière cachée dite matière noire, cette grande inconnue liée au “big bang”, dont on soupçonne l’existence depuis 70 ans, et qui représenterait 25 % de notre univers. D’autres pourraient provenir du cœur des étoiles, pulsars ou restes de supernovae », poursuit M. Carr. « Mais contrairement à la lumière des étoiles aisément captée par les télescopes classiques, le neutrino qui n’a pas de charge électrique ne peut être vu que de façon indirecte », ajoute le physicien. Avec le nouveau télescope d’Antarès, le neutrino sera capté, après avoir traversé la Terre, grâce à son sillage lumineux visible sous l’eau appelé rayonnement Tcherenkov. À la manière du sillage laissé par un bateau, les scientifiques essaieront de reconstituer le voyage qu’il a effectué. « Contrairement aux protons déviés par le champ magnétique de la galaxie, les neutrinos de très haute énergie ne sont pas déviés, ce qui permet d’identifier les sources très lointaines d’où ils proviennent », souligne le directeur du CPPM, Roy Aleksan. Les chercheurs espèrent ainsi « découvrir les éléments inconnus de l’univers », voire en donner une autre image. Les mesures des neutrinos de haute énergie, souligne M. Carr, ne commenceront pas avant fin 2006, lorsque quatre lignes du télescope auront été immergées. Mais d’ici là, Antarès aura livré une multitude de données sur le milieu marin en eau profonde (comme la bioluminescence, les mesures acoustiques et sismiques), de quoi étudier les propriétés des grands fonds et certains phénomènes de grande ampleur, liés à l’activité biologique et géophysique, précise M. Aleksan. Quatorze laboratoires européens sont impliqués dans la réalisation du projet Antarès lancé en 1996. Son budget de près de 20 millions d’euros est financé à hauteur de 40 % par la France. Signe de l’intérêt suscité, l’Europe a déjà débloqué les fonds pour les études de recherche et de développement d’un télescope dix fois plus grand.