Car, s'ils sont invisibles, sauf pour des détecteurs gigantesques, les neutrinos sont partout. En 1987, ils furent les signes avant-coureurs de l'explosion de la supernova du Grand Nuage de Magellan. Le Soleil nous en envoie en permanence quelque 10 milliards par seconde et par centimètre carré. Mais, quoique nous baignions dans un océan de neutrinos, nous ne savons pas grand-chose de leur masse, qui pourrait contribuer de façon déterminante à la masse globale de l'univers. Et ce paramètre est fondamental pour les scénarios cosmologiques. Les estimations actuelles, qui supposent un neutrino de masse nulle, prédisent un univers en perpétuelle expansion. Un neutrino massif changerait radicalement les données du problème et mènerait à une contraction vers un nouveau big bang.

Reste, pour résoudre l'énigme, à détecter les neutrinos, ou du moins les traces de leurs rares collisions avec la matière. Une dizaine de détecteurs sont en fonctionnement de par le monde, mais le plus récent, baptise DUMAND (pour : détecteur sous marin profond de muons et de neutrinos), qui devrait être mis en service l'année prochaine, emporte la palme du gigantisme. Il est constitué de 200 photorécepteurs immergés jusqu'à 4 000 m de profondeur à l'ouest d'Hawaii. Chaque récepteur est une ampoule de 50 cm de diamètre, sensible au très faible éclair bleuté, la « lumière Cerenkov », émis par les particules qui se propagent plus vite que la lumière dans l'eau, soit 200 000 km/s. Les produits de la collision d'un neutrino avec une molécule d'eau produisent cet effet, l'analogue sous forme lumineuse du bang supersonique généré par un avion allant plus vite que le son.

En effectuant les premiers essais de leur appareil hypersensible, les physiciens ont eu la surprise de découvrir, à grande profondeur, une nouvelle forme de bioluminescence animale. Faire progresser la zoologie alors que l'on mène une recherche cosmologique... Avec le neutrino, il faut décidément s'attendre à tout.

Nicolas Witkowski

Chimie

La photosynthèse aux rayons X

Comment les organismes font-ils pour capter l'énergie solaire et la transformer en énergie chimique ? La photosynthèse, source d'énergie de la quasi-totalité du monde vivant, a perdu, depuis 1981, une partie de son mystère. C'est à cette date qu'un chimiste ouest-allemand, Hartmut Michel, est parvenu à isoler le groupe de protéines responsable de la photosynthèse chez une bactérie au nom charmant : rhodopneudomonas viridis.

Ce groupe microscopique, traversant la membrane cellulaire, avait jusqu'alors résisté à tous les essais d'analyse, qui imposent que la substance soit diluée dans un solvant. Mais ce groupe-là est insoluble, ce qui oblige Michel et deux biochimistes de l'institut Max-Planck de Munich, Johann Deisonhofer et Robert Huber, à utiliser des mixtures inédites de détergents. Munis de leur potion magique et d'une patience à toute épreuve, ils parviennent, après quatre ans d'efforts, à fabriquer des cristaux assez gros (0,2 mm) pour être étudiés par cristallographie aux rayons X.

L'arrangement dans l'espace des quelque 10 000 atomes concernés leur a enfin livré la clé de l'énigme. Leur description précise du mécanisme de la photosynthèse, depuis l'absorption de la lumière jusqu'au transfert d'électrons à l'intérieur du groupe et à la transformation chimique de certaines molécules qui diffusent dans la membrane cellulaire, leur vaut aujourd'hui le prix Nobel et la reconnaissance de tous les biochimistes, qui disposent désormais d'une technique applicable à toutes les protéines membranaires. Un pas important vers la compréhension fine de l'économie de la cellule vivante. Même si la stratégie de la bactérie pour capter l'énergie lumineuse est beaucoup plus simple que celle des végétaux supérieurs, on songe déjà à la possibilité de fabriquer des cellules solaires sur le modèle des molécules de la photosynthèse.

Nicolas Witkowski

Astronomie

Fondée en 1919 pour développer et coordonner les recherches astronomiques à l'échelle mondiale, l'Union astronomique internationale (UAI) compte aujourd'hui 57 États membres et rassemble près de 7 000 chercheurs. Ses assemblées générales, tous les trois ans, permettent aux astronomes du monde entier de présenter leurs travaux et de confronter leurs résultats.