astronomie

L’âme du soleil révélée par ses neutrinos

Des scientifiques ont réussi pour la première fois à observer le cœur du Soleil en détectant ses émissions de neutrinos, des particules élémentaires quasiment insaisissables

«Si les yeux sont le miroir de l’âme, alors avec ces neutrinos, nous ne regardons pas seulement le visage du Soleil, mais jusque dans son noyau. Nous avons pu entrevoir l’âme du Soleil», déclare dans un communiqué Andrea Pocar, physicien à l’Université du Massachusetts à Amherst, qui a participé à cette découverte. Elle a été effectuée grâce au détecteur Borexino, enfoui sous 1400 mètres de roche dans le laboratoire du Gran Sasso, en Italie.

L’énergie du Soleil provient à plus de 99% de la fusion de noyaux d’hydrogène au cœur de l’étoile. Cette réaction transforme deux protons (particules de charge positive) en un noyau de deutérium (une forme d’hydrogène) et libère entre autres particules un neutrino de basse énergie appelé «neutrino pp» («proton-proton»), résume le Centre national français de la recherche scientifique (CNRS), lui aussi impliqué dans l’expérience. Dépourvus de charge électrique et très peu sensibles à la gravité, les neutrinos interagissent très faiblement avec les atomes et traversent donc la matière presque sans coup férir.

Bombardement indolore

Des caractéristiques qui permettent aux «neutrinos pp» produits au cœur du Soleil de franchir en quelques secondes le plasma solaire et d’arriver sur Terre huit minutes plus tard seulement, à une vitesse proche de celle de la lumière. Un bombardement massif mais indolore de notre planète à raison de dizaines de milliards de particules par cm2 chaque seconde.

A l’inverse, l’énergie produite par cette réaction est transportée sous forme de photons et mettra «une ou deux centaines de milliers d’années à traverser la matière dense du Soleil» avant de gagner sa surface, puis la Terre, explique le CNRS. Les neutrinos observés par l’expérience Borexino sont donc bien «les témoins directs de ce qui se passe au cœur de l’étoile aujourd’hui, alors que l’énergie solaire qui nous réchauffe» sous forme de rayons lumineux a été produite voici des dizaines de milliers d’années.

«En comparant ces deux types d’énergies émises par le Soleil, nous obtenons des informations sur son équilibre thermodynamique sur une période d’environ 100 000 ans», souligne Andrea Pocar. Or les résultats montrent que l’activité du Soleil n’a pratiquement pas changé depuis lors et «confirment que notre étoile continuera à fonctionner de manière analogue pendant 100 000 ans au moins», ajoute le CNRS.

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