Des particules rares du Soleil découvertes sous une montagne en Italie
Les particules appelées neutrinos du cycle CNO prouvent que le Soleil dispose de deux méthodes pour la fusion de l’hydrogène.
Vue intérieure du détecteur Borexino
Pour la toute première fois, les physiciens ont détecté sur Terre des particules rares appelées neutrinos de cycle CNO. Au départ, on pensait que ces particules n’existaient que sur le Soleil.
Les neutrinos du cycle CNO sont des particules subatomiques produites par le cycle carbone-azote-oxygène du Soleil. Pour cette expérience, il semble que les neutrinos aient voyagé du Soleil jusqu’au détecteur qui a été enterré profondément sous une montagne en Italie.
L’expérience, appelée Borexino, nous permet de mieux comprendre ce qui se passe sur notre Soleil. Borexino n’a pas été un exploit facile, décrit par ses chefs d’orchestre comme une véritable « tâche intimidante ».
« En général, les neutrinos solaires ne peuvent être capturés qu’avec des détecteurs très sensibles, capables de supprimer la plupart des sources de signaux de fond. Pour atteindre la sensibilité requise, l’expérience Borexino a été construite avec un design en forme d’oignon, caractérisé par des couches de radiopureté croissante tout en se déplaçant de la périphérie vers le centre », a écrit la déclaration concernant la découverte.
Le détecteur Borexino est constitué d’un réservoir de 18 mètres de haut qui contient 280 tonnes de liquide scintillant. C’est un liquide qui émet une lumière lorsque les électrons à l’intérieur interagissent avec un neutrino.
Il est également enterré profondément sous terre et enfermé dans un réservoir d’eau. Cela était nécessaire car, sans un blindage sévère, d’autres signaux noieraient les rares signaux provenant des neutrinos du cycle CNO.
PMTs installés sur la sphère en acier inoxydable de Borexino, Source : Borexino
Cet appareil impressionnant a permis d’obtenir des résultats qui pourraient clore un chapitre de la physique qui a commencé dans les années 1930. En 1938, Bethe et von Weizsäcker ont indépendamment émis l’hypothèse que la fusion de l’hydrogène dans le Soleil pourrait être catalysée par les noyaux lourds de carbone, d’azote et d’oxygène.
Ils spéculèrent que ce second mécanisme de combustion de l’hydrogène en hélium complétait le processus dominant de production d’énergie du Soleil. Cependant, les deux moteurs hypothétiques alimentant le Soleil et les étoiles ne pouvaient être prouvés que par une confirmation expérimentale directe de la détection des rares neutrinos fantômes que l’expérience Borexino a finalement permis d’obtenir.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
