Des scientifiques ont recréé la réaction d'une étoile en laboratoire. En travaillant sur le processus de nucléosynthèse, les chercheurs ont produit une réaction comparable à ce qui se produit dans le Soleil.

Des scientifiques sont parvenus à recréer les caractéristiques d’une étoile en laboratoire. La Société américaine de physique (APS) a présenté cette expérience dans un communiqué le 21 octobre 2019. Le document précise que la réaction de l’étoile ainsi créée a des similitudes avec le Soleil.

« Des éléments naturels présents sur Terre, comme l’hélium et l’aluminium, se sont formés lors de ce processus à l’intérieur d’une étoile qui n’est pas très différente de notre propre Soleil », indique l’APS dans ce document. Ce travail a fait l’objet d’une présentation lors de la 61e réunion annuelle de la division de l’APS consacrée à la physique des plasmas.

Le National Ignition Facility. // Source : Wikimedia/CC/Lawrence Livermore National Laboratory (photo recadrée)

Qu’est-ce que la nucléosynthèse ?

Dans l’univers, les étoiles se forment lors d’un processus qu’on appelle la nucléosynthèse. Il consiste en des processus nucléaires qui sont à la source de « la composition chimique de la matière qui constitue l’univers observable », résume Universalis. Il existe plusieurs types de nucléosynthèses à distinguer, comme la nucléosynthèse primordiale (la formation des éléments chimiques les plus légers dans les minutes après le Big Bang) ou la nucléosynthèse stellaire (qui se produit dans les étoiles). Lors de la formation des étoiles, on observe une fusion d’atomes légers afin de « créer de nouveaux noyaux atomiques plus lourds », résume l’APS.

C’est ce processus qui a été recréé, sur Terre. La réaction de cette étoile a pu être fabriquée à l’aide du National Ignition Facility (NIF), une installation du Laboratoire national de Lawrence Livermore (LLNL) en Californie présentée par l’APS comme « le plus grand laser du monde ». Il est constitué de 192 faisceaux lasers, qui parcourent une distance de 300 mètres et sont braqués vers une cible, qui prend la forme d’une chambre d’un diamètre de 10 mètres. Lorsque les faisceaux sont projetés, les conditions pour créer une étoile dense et chaude sont réunies.

La chambre du National Ignition Facility. // Source : Wikimedia/CC/Lawrence Livermore National Security (photo recadrée)

D’autres expériences suivront en 2020

La réaction sur laquelle les scientifiques travaillent (« 3He-3He »), une réaction entre deux ions d’hélium, est l’un des processus de nucléosynthèse à l’œuvre dans le Soleil. « Cette réaction […] est responsable de près de la moitié de la production d’énergie dans notre Soleil lorsqu’elle brûle de l’hydrogène en hélium », selon la Société américaine de physique.

Cette étape est importante pour les scientifiques car ils peuvent désormais étudier « cette réaction dans des conditions de température et de densité comparables à celles observées dans les étoiles », commente Maria Gatu Johnson, chercheuse scientifique au MIT et responsable du projet, citée par l’APS. D’autres expériences sont prévues en février 2020, pour mesurer les températures obtenues en recréant les conditions d’une étoile en laboratoire. Grâce à cette étoile de laboratoire, les scientifiques pourraient espérer en apprendre davantage sur la manière dont les éléments ont été créés dans l’univers.

Crédit photo de la une : Pixabay (photo recadrée)

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