La mesure record effectuée à CRYRING@ESR ouvre des perspectives pour l'astrophysique
Au Centre Helmholtz de recherche sur les ions lourds (GSI), situé à Darmstadt, une équipe internationale a réalisé une avancée majeure en astrophysique. Pour la première fois, des réactions nucléaires à des énergies extrêmement basses ont été mesurées dans l'anneau de stockage CRYRING@ESR, dans des conditions similaires à celles qui règnent au cœur des étoiles.
Enregistrement à des énergies particulièrement basses
De nombreux processus nucléaires stellaires se produisent à des énergies extrêmement faibles. Ces énergies, dites sub-MeV, sont difficiles à reproduire en laboratoire. À CRYRING@ESR, il a été possible d'abaisser l'énergie de la réaction à 403 kiloélectronvolts. Ceci constitue un nouveau record : jamais auparavant une réaction nucléaire n'avait été mesurée à une énergie aussi basse dans un anneau de stockage d'ions lourds.
Les résultats ont été publiés dans la revue The European Physical Journal A.
Une technologie complexe permet de nouvelles mesures
L'un des principaux défis résidait dans la courte durée de vie des faisceaux d'ions à basse énergie. Cependant, les chercheurs sont parvenus à créer des conditions de mesure stables grâce à un vide très précis et à des techniques de refroidissement spécifiques.
Dans cette expérience, des ions azote ont été dirigés vers des protons, entre autres. Les réactions ont eu lieu dans une cible de gaz hydrogène cryogénique. Le système de mesure haute résolution CARME a été utilisé pour l'analyse. Selon l'équipe de recherche, les données obtenues concordent parfaitement avec les modèles théoriques.
Nouvelles perspectives pour l'astrophysique
Ce succès est considéré comme une étape importante dans l'étude de l'origine des éléments dans l'univers. À l'avenir, les chercheurs prévoient également d'étudier les noyaux atomiques exotiques qui jouent un rôle central dans les processus stellaires.
L'intérêt se porte tout particulièrement sur la nucléosynthèse primordiale, c'est-à-dire les processus par lesquels les éléments légers se sont formés dans les premières minutes suivant le Big Bang. Les chercheurs espèrent que les nouvelles possibilités expérimentales permettront de mieux comprendre ces phases primordiales de l'univers.
(DARMSTADT – ROUGE/GSI)
Image principale : Dispositif CARME utilisé pour les expériences. Photo : GSI
