Les scientifiques ont observé les intéractions des neutrinos et des antineutrinos avec la matière mais on ne sait toujours pas si un neutrino et son antiparticule sont 2 particules distinctes. Dans le cas des particules chargées, il est facile de distinguer les particules et leurs antiparticules grâce à leur charge électrique. Un électron, par exemple, a une charge négative alors qu’un positron (antiélectron) a une charge positive. Les neutrinos, eux, n’ont pas de charge électrique. Il est donc possible qu’un neutrino soit sa propre antiparticule. Les théoriciens parlent de neutrino de Majorana, en l’honneur du physicien italien Ettore Majorana qui a reconnu cette possibilité. Mais il est également possible que les neutrinos et antineutrinos soient des particules différentes et se comportent selon les équations développées par le théoricien Paul Dirac.
Plusieurs expériences, telles que le Enriched Xenon Observatory au Nouveau-Mexique et l’expérience Majorana au Dakota du Sud, visent à régler cette question. Ils examinent des noyaux radioactifs qui produisent la désintégration simultanée de 2 neutrons, un processus connu sous le nom de double désintégration bêta observé pour la première fois en 1986. Cette réaction nucléaire éjecte normalement 2 antineutrinos qui emportent avec eux de l’énergie.
Si la théorie Majorana est correcte, les 2 antineutrinos seraient donc également des neutrinos et pourraient « s’annuler mutuellement ». Le résultat serait une double désintégration bêta sans neutrino occasionnelle dans laquelle ni neutrinos ni antineutrinos ne seraient émis. Si des expériences observaient ce processus rare, cela confirmerait la théorie de Majorana et ouvrirait la voie à plusieurs théories élégantes qui expliqueraient comment les neutrinos acquièrent leur masse et pourquoi elle est si faible comparée à celle des autres particules que nous connaissons.
Source : Symmetry Magazine