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Le Monde selon la Physique (Physics world w 35-36) 1 ère partie

Publié le 08 septembre 2014 par 000111aaa

Puisque le contenu de la semaine est si copieux je me risque à choisir l’article de chimie nucléaire qui m intéresse   et vous proposer la traduction de mon  cru  ….. En outre je vous présenterai une partie des commentaires  si je vois apparaitre quelques réactions  ou morigénassions de mes lecteurs, car concernant les  théories du bigbang  vous n ignorez pas qu il y a sur lesite du  NOUVEL OBS   des ayatollahs ou des hérétiques   contradicteurs vigoureux ( Alexisbacri ) !!!

Big Bang ruled out as origin of lithium-6

13 comments

Observed over-abundance of key isotope could point to new physics

 

Photograph of the HZDR physicist Michael Anders at the LUNA accelerator in Gran Sasso

Les collisions profondes entre l'hydrogène et des noyaux d'hélium, sous une montagne en Italie, viennent de  confirmer un mystère  de  proportions cosmiques   : pourquoi la quantité de lithium-6 observée dans l'univers d'aujourd'hui est-elle   si différente de celle  que prévoit la théorie  pour   peu de temps après le Big Bang…….. Travaillant  au Laboratoire  souterrain d'Astrophysique nucléaire (LUNA) au Gran Sasso, une équipe internationale de chercheurs vient de mesurer  pour la première fois la rapidité de production du  lithium-6  dans des conditions similaires à celles où l'univers  n’était âgé  que de quelques minutes. Le taux mesuré suggère que presque tout le  lithium-6 a été effectivement bien produit après le Big Bang -  et c’est quelque chose que les théories actuelles de la nucléosynthèse ne peuvent pas expliquer.

Les trois seuls éléments créés dans l'univers primitif avant que les étoiles et les galaxies  n aient commencé à  se former étaient  l’hydrogène, l'hélium et le lithium. Selon BBN (en abrégé ) , la  théorie  de nucléosynthèse  du Big Bang, les protons et les neutrons  se sont combinés pour former ces trois éléments seulement quelques minutes après le Big Bang. Le hic, c'est que, bien que la théorie fasse  un bon travail de prédiction des abondances observées de l’ hydrogène et d'hélium dans l'univers, elle  échoue lamentablement quand il s'agit des deux isotopes du lithium stables: lithium-6 et lithium-7. Pour  ce qui concerne  le lithium-7, de nombreuses observations suggèrent qu'il y en a beaucoup moins  dans l'univers que prévu avec BBN,étant donné que  la théorie qui sous-tend la prévision a été confirmée en 2006 par des expériences faites à LUNA par Daniel Bemmerer de Helmholtz- Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) en Allemagne et ses collègues. Plus recemment  Bemmerer et une équipe internationale de physiciens ont tourné leur attention vers le lithium-6, qui représente environ 7% du lithium sur Terre.

Le modèle prédit que le  lithium-6 de type BBN devrait représenter environ deux pour 100.000 des noyaux de lithium  présents dans les étoiles "pauvres en métaux", celles  qui sont censées être parmi les premières étoiles  formées et doit donc refléter la composition de l'Univers primordial. Cependant, des observations faites en 2006 par Martin Asplund de l'Australian National University et ses collègues suggèrent que l'abondance du lithium-6 est plus de mille fois supérieure à celui de  ces étoiles, ce qui représenterait  environ 5% de tous les lithium présents. La question est donc de savoir  lequel des calculs ou des observations  a  tort.

La production du lithium-6 par BBN devrait être dominée par un réaction nucléaire, à savoir la collision et la fusion subséquente de deutérium (hydrogène-2) avec de l'hélium-4 pour créer du lithium-6 et des  rayons gamma. Bemmerer et ses collègues ont utilisé l'accélérateur de 400 kV de  LUNA pour étudier cette interaction avec deux énergies de collision qui se serait produite dans l'univers primitif. Ils l'ont fait en impactant un faisceau intense de noyaux d'hélium 4 sur une cible de gaz de deutérium avec un  suivi des collisions pour les rayons gamma associés à la production du lithium-6. La probabilité que ce processus de fusion spécifique se soit  produit est très faible, et donc cela constituait  une provocation expérimentale importante pour les physiciens  de discerner  le signal faible des rayons gamma parmi tous les autres rayonnements produits par les collisions, ainsi que des signaux d'arrière-plan issus  de matières radioactives naturelles et des rayons cosmiques. En allant profondément sous terre, les chercheurs de LUNA ont réussi à réduire le fond de rayons cosmiques, tandis que l'effet de gaz naturel du radon a été minimisé par rinçage de la zone d'expérimentation avec de l'azote gazeux.

Après une analyse minutieuse des petites bosses observées dans le spectre des rayons gamma acquises au cours de deux essais expérimentaux, l'équipe a calculé la vitesse à laquelle le lithium-6 était  produit par fusion – en  trouvant   plus ou moins ce qu’ on  attendait. "Pour la première fois, nous pouvions étudier la production de lithium-6 dans une partie de la gamme d'énergie du Big Bang avec notre expérience», dit Bemmerer. L'équipe a ensuite utilisé la  BBN pour calculer le ratio du lithium-6 / lithium-7 qui aurait dû être présent dans l'univers primitif. Le résultat est du même ordre de grandeur que précédemment calculé, bien qu'un peu plus faible, ce qui rend l'observation de   ces  taux élevés de lithium-6 relevés  dans les étoiles pauvres en métaux encore plus mystérieuse. "Si des concentrations de lithium inhabituelles  continuent à être observées dans l'avenir, nous savons, grâce aux nouvelles mesures, qu'il ne peut pas être dû  à la nucléosynthèse primordiale,» dit Bremmerer.

Quant à l'origine de la plupart du lithium-6  présent dans l'univers, cette nouvelle mesure renforce l'argument selon lequel il ne pouvait pas avoir été obtenue dans l'univers primitif. Une possibilité est que l'isotope soit produit dans les éruptions stellaires. Une suggestion plus radicale est que l'excès de lithium-6 a été créé par des procédés physiques inconnus, et donc  effectuer  des mesures cosmiques de l'isotope  constitue une sonde potentielle de  physique  située au-delà du modèle standard de la physique des particules.

La recherche est rapporté dans Physical Review Letters.

À propos de l'auteur :Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com

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Mon commentaire :  Cette question   du  lithium » primordial  excite les contradicteurs  du  BIG BANG  les plus farouches  et j ai exposé ici les arguments de JEAN JACK MICALEF   qui envoie tout cela à la poubelle !Ma propre position est que  cette théorie  sur  Li  n est pas fausse  mais vraiment  incomplète  .  Dans les 13 commentaires anglais  JOHN DUFFIELD ET M ASGHAR  ferraillent avec divers intervenants : une chose est sure , c est la decouverte de lithium 6 formé   dans certaines conditions stellaires  (en étudiant les spectres d'étoiles du halo galactique en utilisant le télescope de 3,6 m de l'observatoire Canada-France-Hawaï)

 Voir ma photo du modele  de synthèse initiale des éléments

Capture.PNG nucleosynthèse.PNG


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