Des chercheurs ont mis au point une technique révolutionnaire utilisant l'hélioseismologie pour mesurer l'opacité radiative solaire dans des conditions extrêmes. Ce travail, publié dans Nature Communications, aborde les lacunes dans la compréhension de la physique atomique et confirme des résultats expérimentaux récents, élargissant les horizons de l'astrophysique et de la physique nucléaire.
L'hélioseismologie se concentre sur les oscillations acoustiques du soleil, permettant aux scientifiques d'explorer l'intérieur de l'étoile avec une précision remarquable. En analysant ces oscillations, les chercheurs peuvent reconstruire des paramètres essentiels tels que la densité, la température et la composition chimique du plasma solaire, qui sont vitaux pour comprendre le comportement et l'évolution des étoiles.
Dirigée par Gaël Buldgen de l'Université de Liège, une nouvelle étude internationale a appliqué des méthodes hélioseismologiques pour une mesure indépendante de l'absorption de la radiation à haute énergie par le plasma solaire dans ses couches profondes. Cette collaboration éclaire l'opacité radiative solaire, un facteur clé pour comprendre les interactions matière-radiation dans l'environnement extrême du soleil.
Les résultats s'alignent sur les observations en laboratoire d'institutions telles que les Laboratoires Nationaux Sandia tout en révélant des divergences persistantes dans la compréhension de la physique atomique et des prévisions différentes de divers groupes de recherche.
En utilisant des outils numériques avancés, l'équipe a atteint une précision sans précédent dans la modélisation stellaire. Buldgen a déclaré : "En détectant les ondes acoustiques du soleil avec une précision inégalée, nous pouvons déduire les propriétés internes de notre étoile, semblable à l'analyse des sons d'un instrument de musique." La précision de ces mesures dépasse celle des balances de cuisine de haute précision, permettant d'estimer la densité de la matière solaire sans observation directe.
L'hélioseismologie a considérablement contribué à la physique fondamentale, y compris à la découverte des oscillations de neutrinos, reconnue par le Prix Nobel de 2015. Cependant, elle a également mis en évidence la nécessité d'ajustements dans la composition chimique solaire, incitant à une réévaluation des modèles solaires.
La recherche souligne l'importance de raffiner les modèles atomiques pour réconcilier les divergences entre les observations expérimentales et les calculs théoriques. Ces avancées devraient redéfinir notre compréhension de l'évolution stellaire et des processus physiques régissant les structures des étoiles.
Alors que la communauté scientifique se prépare au lancement du satellite PLATO en 2026, qui vise à caractériser avec précision les étoiles de type solaire, ces résultats soulignent le rôle crucial du soleil en tant que référence pour les études sur l'évolution stellaire.
De plus, les implications s'étendent à la recherche sur la fusion nucléaire, le soleil étant le seul réacteur de fusion nucléaire stable de notre système solaire. Améliorer les connaissances sur les conditions internes du soleil influence directement la recherche sur l'énergie de fusion, essentielle pour le développement de solutions énergétiques propres.
Cette recherche réaffirme la position de l'Université de Liège à la pointe de la science astrophysique, mettant en avant le rôle central de l'hélioseismologie dans le déchiffrement des mystères cosmiques.