Les scientifiques dévoilent «l'âme» du soleil en observant des particules souterraines

Dans une montagne souterraine, les scientifiques ont pu observer pour la première fois le noyau du Soleil grâce à ses émissions de neutrinos, particules élémentaires glissantes qui démontrent que notre étoile continuera à briller pendant encore au moins 100 000 ans.

"S'il est vrai que les yeux sont le miroir de l'âme, alors avec ces neutrinos, nous ne voyons pas seulement la face du soleil, mais aussi son noyau. Nous pouvons apercevoir l'âme du soleil", a annoncé le physicien Andrea Pocar de l'Université du Massachusetts., à Amherst (nord-est des États-Unis), qui a participé à cette découverte réalisée grâce au détecteur Borexino. Le détecteur est enfoui sous 1 400 mètres de roche dans le laboratoire du Gran Sasso, dans le centre de l’Italie.

L'énergie du soleil provient de 99% de la fusion de noyaux d'hydrogène dans le cœur de l'étoile. Cette réaction transforme les protons (particules chargées positivement) en un noyau de deutérium (une forme d'hydrogène) et libère, entre autres particules, un neutrino à basse énergie appelé "neutrino pp" ("proton-proton") - résume le Centre. Institut national de recherche (CNRS) en France, qui a également participé à l’expérience.

Dépourvus de charge électrique et très insensibles à la gravité, les neutrinos interagissent peu avec les atomes et traversent ainsi la matière presque sans conséquences.

Ces caractéristiques permettent aux "neutrinos pp" produits par le noyau solaire de traverser le plasma solaire en quelques secondes et d’atteindre la Terre huit minutes plus tard à une vitesse proche de celle de la lumière. Il s’agit d’un bombardement massif mais indolore de notre planète à des dizaines de milliers de particules par centimètre carré par seconde.

Inversement, l’énergie produite par cette réaction est acheminée sous forme de photons et prendra «un ou deux cent mille ans pour traverser la matière dense du Soleil» avant d’atteindre sa surface, puis de parvenir à la Terre, a expliqué le CNRS.

Témoins directs

Les neutrinos observés dans l'expérience Borexino sont en réalité des "témoins directs de ce qui se passe actuellement dans le cœur de l'étoile alors que son énergie nous réchauffe" sous forme de rayons lumineux, produits il y a des dizaines de milliers d'années.

"En comparant ces deux types d'énergie émise par le Soleil, nous obtenons des informations sur leur équilibre thermodynamique sur une période d'environ 100 000 ans", a déclaré Andrea Pocar.

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 au moins 100 000 ans", poursuit le CNRS.

Cette information a pu être obtenue grâce à l'expérience Borexino, impliquant une centaine de scientifiques du monde entier dans un tunnel creusé sous les Apennins. Ses roches absorbent les rayons cosmiques qui bombardent en permanence la Terre et pourraient fausser les mesures.

C’est là que, dans une sphère inoxydable de 14 mètres de large, protégée à son tour par un immense réservoir d’eau, le détecteur peut capturer les neutrinos glissants du soleil dans l’environnement le plus isolé des interactions du monde extérieur.

Pour y parvenir, Borexino utilise une "étincelle organique" remplie d'un hydrocarbure liquide issu d'une "huile très très très ancienne" datant de plusieurs millions d'années, a ajouté Andrea Pocar. "Nous l'utilisons pour éliminer tout le carbone possible", car cette forme de carbone naturellement radioactif, qui s'estompe avec le temps ", couvre les signaux de neutrinos que nous voulons détecter."

Selon le CNRS, le liquide ultrapure contenu dans le détecteur contient une radioactivité dix fois supérieure à un verre d’eau. Ce sont des "caractéristiques uniques" qui nous permettent d'observer "presque en temps réel" les flux de neutrinos libérés par le soleil.

Via en résumé