Des scientifiques observent l'«âme» du Soleil

Des scientifiques observent l'«âme» du Soleil

Le détecteur Borexino en 2007.Photo Borexino

Laurent Banguet

PARIS - Des scientifiques ont réussi pour la première fois à observer le coeur du Soleil en détectant ses émissions de neutrinos, des particules élémentaires quasiment insaisissables, prouvant au passage que notre étoile continuera à briller ainsi pendant au moins 100 000 ans.

«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 (USA), qui a participé à cette découverte 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 coeur 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 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.

Des caractéristiques qui permettent aux «neutrinos pp» produits au coeur 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.

À 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.

Témoins directs

Les neutrinos observés par l'expérience Borexino sont donc bien «les témoins directs de ce qui se passe au coeur 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'énergie 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.

Cette première mondiale a pu être effectuée grâce à l'expérience Borexino, qui réunit une centaine de chercheurs du monde entier dans un tunnel creusé sous les Apennins, dont les roches absorbent les rayons cosmiques qui bombardent la Terre en permanence et pourraient fausser les mesures.

C'est là, dans une sphère d'acier inoxydable de 14 mètres de diamètre, elle-même abritée par un gigantesque réservoir d'eau, que le détecteur tente de capter les insaisissables neutrinos du Soleil dans un environnement le plus isolé possible des interactions du monde extérieur.

Pour ce faire, Borexino utilise un «scintillateur organique» rempli d'un hydrocabure liquide issu «d'un pétrole vraiment très, très vieux», plusieurs millions d'années, explique Andrea Pocar.

«Nous avons besoin de ça pour éliminer autant de carbone 14 que possible» car cette forme naturellement radioactive de carbone, qui disparaît avec le temps, «couvre les signaux des neutrinos que nous voulons détecter».

Le liquide ultra-pur contenu dans le détecteur contient dix milliards de fois moins de radioactivité qu'un verre d'eau, relève le CNRS.

Autant de «caractéristiques uniques» qui ont permis d'observer «quasiment en temps réel» les flux de neutrinos crachés par le Soleil.


Cliquez sur "J'aime" pour ajouter nos articles à votre fil Facebook


Vidéos

Photos