La collaboration Luna a mesuré la vitesse de ce processus. Les résultats concernent un processus particulier qui conduit à la production de neutrons à partir d'un noyau de carbone 13 et d'un noyau d'hélium.
La collaboration scientifique de l'expérience Luna (Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics) a mesuré, pour la première fois, la vitesse du processus de production de neutrons avec une très grande précision à des températures stellaires. Les résultats fournissent des informations précieuses pour la construction de modèles qui reproduisent l'évolution d'une étoile. L'expérience Luna a été réalisée aux laboratoires nationaux Gran Sasso de l'Infn et l'étude a été publiée dans la revue scientifique Physical Review Letters.
Comment les éléments se forment dans les étoiles
Les résultats de l'expérience sont le fruit d'une campagne expérimentale qui a duré environ quatre ans et concernent un processus particulier qui conduit à la production de neutrons à partir d'un noyau de carbone 13 et d'un noyau d'hélium. Les neutrons sont cruciaux pour la production d'éléments lourds, car ils peuvent être facilement "capturés" par les noyaux des étoiles.
Ceci permet la synthèse d'éléments plus lourds que le fer, comme le cadmium, le tungstène ou le plomb. "Jusqu'à présent, notre connaissance de ce processus était basée sur des extrapolations à partir de mesures à des énergies plus élevées, comparées à celles des étoiles, et sur des expériences indirectes", a déclaré Gianluca Imbriani, porte-parole de la collaboration Luna, comme le rapporte Agi. "Cela a conduit à de grandes incertitudes dans la détermination du taux de production de neutrons dans les étoiles".
L'expérience Luna
"Luna est la seule expérience qui, à ce jour, a réussi à mesurer directement ce processus de production de neutrons dans la fenêtre d'énergie d'intérêt astrophysique, réduisant drastiquement les incertitudes des autres résultats expérimentaux", expliquent Alba Formicola et Andreas Best, qui ont coordonné les travaux pour cette mesure.
Le travail scientifique de l'expérience Luna n'est cependant pas terminé. Au cours de la prochaine décennie, le projet Luna-Mv, qui est actuellement en cours, tentera de reproduire en laboratoire les processus qui se déroulent au cœur des étoiles massives.
Une équipe de chercheurs internationaux travaillant sur Luna comprend une cinquantaine de chercheurs d'Italie, d'Allemagne, d'Écosse et de Hongrie, dont l'Institut national de physique nucléaire pour l'Italie, le Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf pour l'Allemagne, Mta-Atomki pour la Hongrie et l'École de physique et d'astronomie de l'Université d'Édimbourg pour le Royaume-Uni.
Récemment, cependant, des recherches publiées dans la Royal Astronomical Society ont permis de découvrir la naissance des premières étoiles et d'identifier le moment où le lever de soleil cosmique s'est produit. Entre-temps, en octobre, il y a un certain nombre de dates où il est intéressant d'observer le ciel pour voir des essaims d'étoiles ou de planètes.
Stefania Bernardini
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