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Le Monde selon la physique ( PHYSICS WORLD MARS 2016 ) 2ème partie

Publié le 25 mars 2016 par 000111aaa

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Fermionic microscope watches individual atoms in transition

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Ultracold lithium atoms imaged with single-site and single-particle resolution

 RESUME  : Un microscope fermioniques montre des atomes individuels  en  transition

Des chercheurs aux États-Unis ont pris des images d'atomes individuels dans un gaz de fermions ultrafroids  pour décrire le passage d'une phase métallique conductrice  à un isolant de bande, puis à un isolant de Mott. Cette étude est la première réalisée sur une telle transition dans un gaz de fermions avec un seul site et  la résolution d’une particule. Bien que ces expériences soient régulièrement effectuées en utilisant des atomes ultrafroids bosoniques, faire la même chose avec des  fermions est plus difficile, car ils sont difficiles à refroidir.

Un microscope fermionique permet aux  physiciens quantiques de se plonger dans les subtilités de la façon dont les interactions fortes entre fermions conduisent à des systèmes multiples de corps quantiques complexes tels que les liquides de spin et les supraconducteurs  à d-ondes.  Daniel Greif, Markus Greiner et d'autres collègues de l'Université de Harvard aux États-Unis ont créé leur propre microscope fermionique  en utilisant des  atomes ultrafroids  de lithium-6 qui sont piégés dans un réseau optique 2D. Ils l’ont ensuite utilisé pour prendre des images des atomes quand  le système fait la transition d'une phase métallique à un isolant de bande, puis à une phase Mott isolante

Lorsque l'énergie d'interaction du gaz est faible par rapport à l'énergie cinétique, les atomes sont en grande partie libres de se déplacer, même si deux fermions occupent le même site du réseau avec des  spins différents. Mais, comme l'énergie d'interaction entre les atomes est augmentée pour provoquer une plus grande répulsion entre les atomes - qui limitent la capacité des atomes de sauter entre les sites du réseau - les transitions de phase se produisent.

Les mesures sont décrites dans Science

Fermionic microscope images of ultracold lithium atoms behaving as a metal (left), a band insulator (centre) and a Mott insulator

Clear view: ultracold lithium atoms as a band insulator

MON COMMENTAIRE : Je n’ai pas trouvé assez pédagogique l’article de PHYSICS WORLD ….Et voulant me référer a l’article de SCIENCE  Je suis tombé soit sur l’obligation d’aller à  SACLAY/GRANDE DOC  soit acheter la revue ! Disposer des atomes de lithium 6 et les représenter  en réseau très froid  2d  me semble mieux expliqué par la photo ….Très schématiquement  c’est en physique du solide, la théorie des bandes qui permet de  modéliser les valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. Selon la façon dont ces bandes sont réparties, il est possible d'expliquer  les différences de comportement électrique entre un isolant, un semi-conducteur et un conducteur.Dans la bande  de valence les niveaux sont remplis ; dans celle de conduction ils ne le sont pas ….L'occupation des différents états d'énergie par les électrons suit la distribution de Fermi-Dirac. Il existe une énergie caractéristique, le niveau de Fermi, qui fixe, lorsque le matériau est à une température de zéro kelvin, le niveau d'énergie jusqu'où on trouve les électrons, c'est-à-dire le niveau d'énergie du plus haut niveau occupé.Les isolants de MOTT dont il est question ici sont des matériaux qui devraient être conducteurs dans le cadre de la théorie des bandes , mais qui se comportent comme des isolants. Pour expliquer cet effet, il faut avoir recours aux effets d'interactions entre les électrons  et au nombre de sites possibles etc. ASGHAR n’est pas  très d’accord avec les interprétations des auteurs  ( voir le forum anglais)  

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Einstein meets the dark sector in a new numerical code that simulates the universe

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Computer program applies general relativity on a huge scale

TRADUCTION :

Un code numérique puissant qui utilise la théorie générale de la relativité d'Einstein pour décrire comment les structures à grande échelle se forment dans l'univers  vient d’être proposé par des physiciens en Suisse et en Afrique du Sud. Le programme promet d'aider les chercheurs à mieux intégrer la matière noire et l'énergie sombre dans d'énormes simulations informatiques surla façon dont l'univers a évolué au fil du temps.

Aux échelles des plus grandes distances , la dynamique de l'univers est dominée par la gravité. Sa force  lie les  galaxies ensemble en grappes géantes et, à son tour, maintient ces grappes serrées à portée d'immenses halos de matière noire. Le modèle dit  (MDP) «matière noire froide" suppose que la matière noire est composé de particules à mouvements lents. Cela signifie que la physique newtonienne non relativiste devrait se révéler suffisante pour décrire les effets de la gravité sur l'ensemble de la structure à grande échelle dans l'univers. Toutefois, si la matière noire se déplaçait à une vitesse approchant celle de la lumière, la description newtonienne  faiblit  et la théorie générale de la relativité d'Einstein doit alors  être intégrée dans la simulation -  Et c’est quelque chose qui a trouvée difficile à faire.

 Les enquêtes de galaxies à venir, tels que celles  effectuées par le Large Synoptic Survey Telescope au Chili ou la mission Euclid de l'Agence spatiale européenne, observeront  l'univers sur une plus grande échelle et avec un niveau de précision plus élevé que jamais. Des simulations informatiques fondées sur des hypothèses newtoniennes peuvent ne pas être en mesure de reproduire ce niveau de précision, ce qui rendrait les résultats d'observation difficiles à interpréter. Plus important encore, nous n’en savons pas assez sur ce que la matière noire et l'énergie sombre sont réellement , pour être en mesure de dire avec certitude quel traitement de gravité serait  le plus approprié pour eux.

Dernièrement , Julian Adamek de l'Observatoire de Paris et ses collègues ont mis au point un code numérique appelé "gevolution", qui fournit un cadre pour l'introduction des effets de la relativité générale dans des simulations complexes du cosmos. "Nous voulions offrir un outil qui décrive l'évolution de la géométrie de l'espace-temps", a déclaré Adamek physicsworld.com.

La relativité générale décrit la gravité comme la chaîne créée dans l'espace-temps par la masse d'un objet. Cela donne au  cosmos une géométrie complexe, plutôt que  celle de l'espace linéaire décrit par la seule   gravité newtonienne. Le code gevolution est capable de calculer la métrique Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker qui résout les équations de champ d'Einstein pour décrire la géométrie complexe de l'espace-temps et  la façon dont les particules se déplacent à travers cette géométrie. L'inconvénient est qu'il nécessite  beaucoup de ressources calcul : 115.000 heures unité  de centrale de traitement (CPU) par rapport à 25.000 heures de CPU pour une simulation newtonienne de taille similaire.

Artistic impression of the Large Synoptic Survey Telescope

Precision cosmology: the Large Synoptic Survey Telescope will soon be scanning the heavens

Tout le monde  n’est pas d’ailleurs convaincu que ce code soit requis d'urgence, et Joachim Harnois-Déraps de l'Institut d'astronomie de l'Observatoire Royal à Edimbourg souligne qu'il y a  bien d'autres défis auxquels sont confrontés les physiciens exécutant de telles  simulations cosmologiques. "Il y a beaucoup d'endroits où les choses pourraient aller mal dans ces simulations."

Harnois-Déraps cite des inexactitudes dans la modélisation du regroupement non linéaire de la matière dans l'univers, ainsi que les commentaires  sur les trous noirs supermassifs dans les galaxies actives projetant  de la matière à partir des galaxies et  la redistribuant . Une étude récente menée par Markus Haider de l'Université d'Innsbruck en Autriche, par exemple, a montré que les jets de  matière  des trous noirs pourraient être suffisants pour souffler du  gaz  partout dans les vides au sein de la toile cosmique qui couvre l'univers.

"Pour moi, l'essentiel de notre effort devrait plutôt aller vers l'amélioration de nos connaissances sur ces principales sources d'incertitude", dit-Déraps Harnois qui, malgré son scepticisme, estime  que cette  gevolution  constitue  une grande réussite de  mise en codage. "Si tout à coup un scénario était tel que  la relativité générale y soit nécessaire, le code numérique gevolution serait central et brillant."

En effet, Adamek considère que le code gevolution est comme un outil, prêt et en attente en cas de besoin. La physique newtonienne fonctionne étonnamment bien  avec  le modèle standard actuel de la matière noire froide et l'énergie sombre  tout comme la constante cosmologique. Cependant, si la matière noire se révélait montrer  des propriétés ( de vitesse) relativistes, ou si l'énergie sombre  présentait  une dynamique, avec un  champ  variable  plutôt qu’une constante, alors  des approximations newtoniennes devraient laisser place à des prévisions plus précises de la relativité générale.

"L'approche newtonienne fonctionne bien dans certains cas», dit Adamek, "Mais il pourrait y avoir d'autres situations où nous ferions  mieux d'utiliser un  champ gravitationnel correct."

La recherche est décrite dans Nature Physics.

A propos de l'auteur Keith Cooper est un journaliste scientifique à

 MON COMMENTAIRE/ Mes lecteurs peuvent se reporter au forum anglais tres copieux  … Mes remarques personnelles   concernent plusieurs points /

…..1/  Encoder  les modèles  NEWTON   puis  FLRW  pour montrer qu’ on sait faire  , ce n’est jamais qu une démonstration  d’exercice informatique de plus  ! Je me rappelle avoir fait mener à  JACQUES  , à  SACLAY   de tels déploiements de gros  calculs  préliminaires  sur  EURODIF   qui furent démentis   sur les gros étages de diffusion 130+140

2/ La preuve apportée par  SAUL PERLEMUTTER   sur  l’accélération  récente de l’expansion   de l’espace-temps  montre que  nous  sommes en présence d’un phénomène de physique non linéaire  , comme on le pensait avant  ,  avec  le travail de HUBBLE  ….Nous nageons dans les incertitudes provoquées par les désaccords entre mécanique quantique / gravité  / théorie quantique des champs  et   les apports  d’un modèle homogène -isotrope  FLRW   …La description  de l’espace-temps  réel   par ce nouveau type de codage  est prématurée  ..Faire de l’art pour l’art   informatique  est inutile compte tenu de ce que l’on sait vraiment  sur la matière noire et l énergie sombre….

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Le  Monde selon la physique  (  PHYSICS WORLD MARS 2016 ) 2ème partie

Majorana 'zero modes' spotted in superconducting nanowires

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Topological protection could lead to better quantum computers

TRADUCTION  / LES MODES ZERO DE MAJORANA SONT CARACTERISABLES EN NANOFILS SUPERCONDUCTEURS

Une propriété importante des quasiparticules Majorana a été mesurée pour la première fois par les physiciens de l'Institut Niels Bohr au Danemark. Ils ont trouvé des preuves que les électrons dans de minuscules nanofils formaient des états intriqués qui sont très isolés du bruit et d'autres stimuli externes. Parce qu'ils sont protégés des influences extérieures, ces Majorana "modes zéro" pourraient être utilisé comme bits quantiques (qubits) dans les ordinateurs quantiques.

Tout d'abord prédit par le physicien italien Ettore Majorana en 1937, la particule de Majorana obéit à une statistique "non-abéliennes", ce qui signifie que l'information quantique codée dans les particules serait très résistante à la décohérence. La décohérence est le fléau des physiciens qui tentent de développer des ordinateurs quantiques pratiques. Ainsi des dispositifs à base de particules de Majorana pourraient être utilisés dans les futurs systèmes quantiques d’ information.

Alors que les physiciens tentent encore de voir des particules de Majorana isolées, certaines excitations collectives d’ électrons dans les solides présenteraient les mêmes propriétés que les particules de Majorana. Ces «quasi-particules de  Majorana" ont déjà été entrevues dans plusieurs systèmes, y compris dans  les nanofils semi-conducteurs enrobés dans une couche supraconductrice. Lorsque ces nanofils sont refroidis à près du zéro absolu, les électrons supraconducteurs peuvent exister dans le semi-conducteur. Un électron dans le fil devient intriqué avec des électrons de chaque côté de celui-ci, créant ainsi une chaîne ininterrompue d'électrons intriqués sur toute la longueur du fil.

A chaque extrémité de cette chaîne , des électrons qui sont intriqués avec un seul électron,  peuvent chacun être considéré comme "moitié" d'un électron et sont appelés modes Majorana. Ensemble, ils forment un quasi particule de  Majorana. L'information quantique stockée dans une telle quasi particule serait répartie entre les deux extrémités du nanofil, ce qui signifie qu'elle doit être protégé ede la destruction par un  bruit extérieur.

"Cette  protection est liée à la propriété exotique du mode Majorana  a savoir qu'elle  existe simultanément sur les deux extrémités du nanofil, mais pas au milieu», explique Sven Albrecht, qui faisait partie de l'équipe danoise. "Pour détruire son état quantique, il faut agir sur les deux extrémités en même temps, ce qui est peu probable,"  ajoute t-il .

Une caractéristique importante des modes Majorana est que l'énergie nécessaire pour ajouter un électron au nanofil diminue de façon exponentielle avec la longueur de ce  nanofil. Cette décroissance exponentielle est une signature de la nature protégée des modes de Majorana et c’ est quelque chose que les études précédentes ne sont pas mesurées.

Pour l’heure , Albrecht, Charles Marcus et ses collègues au Danemark sont les premiers à mesurer la quantité d'énergie nécessaire pour ajouter un seul électron à ces nanofils. Ils ont commencé par la création de nanofils , faits  de semi-conducteur composé d'arséniure d'indium et  qui étaient d'environ 1 um de long et  de 0,1 m de diamètre. Ceux-ci ont ensuite été revêtus d'aluminium, qui est un supraconducteur à basse température. Les fils ont ensuite été déposés sur un substrat de silicium, où chaque fil a été entouré par un ensemble d'électrodes en or utilisées pour appliquer des tensions aux nanofils et pouvoir  mesurer les courants résultants.

Crucial pour le succès de l'expérience, selon Marcus, est le fait que l'interface entre le supraconducteur et le semiconducteur soit parfaitement cristallinne - plutôt que de présenter  des atomes disposés de façon aléatoire. Ceci permet aux  électrons supraconducteurs de l'aluminium un  écoulement dans le semi-conducteur, pour créer un état de la matière appelée "supraconducteur topologique".

L'équipe a étudié plusieurs nanofils différents allant en longueur de 330 nm à 1,5 um. Les chercheurs ont utilisé une technique appelée spectroscopie de blocage de Coulomb pour mesurer l'énergie nécessaire pour ajouter un électron supplémentaire pour les nanofils. Comme on s'y attendait, ils ont constaté que cette énergie a diminué de façon exponentielle lorsque la longueur des nanofils augmentée.

Marcus a dit à  Physicsworld.com que la prochaine étape pour l'équipe est d'utiliser ses nanofils pour créer un qubit et démontrer qu'il est bel et bien protégé contre la décohérence. Cela nécessitera le développement de connexions électriques rapides pour  lire les nanofils, écrire et manipuler l'information quantique dans les modes de Majorana.

Sankar Das Sarma de l'Université du Maryland aux États-Unis est l'un des physiciens théoriques qui ont prédit le comportement des modes de Majorana dans  ces nanofils supraconducteurs revêtus. Il décrit cette dernière mesure comme une «avancée significative» qui offre une preuve supplémentaire que les particules de Majorana existent dans les nanofils. "Ces expériences fournissent un soutien supplémentaire pour  que les nanofils semi-conducteurs soient les qubits topologiques les plus disponibles parmi les nombreuses proposées comme  candidats», ajoute-il.

Les mesures sont décrites dans Nature.

Hamish Johnston

MON COMMENTAIRE  /Ce n est pas tant que ces pseudo  particules soient classées comme  Majorana  qui m’intéresse , mais qu4 elles soient a l abri de la décohérence …..Ces nanofils sont difficiles à faire mais interessants !

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Bacteria act as tiny lenses to move towards light

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Micro-organisms focus light much like the human eye

TRADUCTION / DES BACTERIES AGISSANT COMME DE PETITES LENTILLES POUR PROPULSER LA LUMIERE

Model of a cyanobacterium shows how incoming light is focused to a spot on the opposite side of the cell

Seeing the light: model of how a bacterium focuses light

 Des organismes microscopiques appelés cyanobactéries forment de minuscules lentilles semblables à  celles de l'œil humain pour détecter la lumière et de se déplacer vers sa source : voilà ce qu’ une  équipe internationale de scientifiques a trouvé.

Les cyanobactéries sont des organismes unicellulaires qui sont semblables à ces microbes qui étaient  présents il y a plus de deux milliards d'années environ….C ‘est , l’ une des plus longues lignées biologiques continues . Elles sont l'un des plus grands groupes de bactéries sur Terre et sont phototrophes, ce qui signifie qu'elles obtiennent de l'énergie des rayons du soleil grâce à la photosynthèse. De plus, ces sortes de  petits microbes cherchent la lumière du soleil et se déplacent vers elle - un comportement appelé phototaxie.

"La phototaxie dans les cyanobactérie est connue depuis plus de 50 ans, mais il ne semble pas que  quelqu'un  se soit vraiment inquiété au sujet de la question fondamentale sur  la façon dont la cellule pouvait obtenir des informations sur la direction de l'éclairage», explique le chercheur principal Conrad Mullineaux de la reine Mary University of London.

Mullineaux et ses collègues ontétudié les phototaxies de la cyanobactérie Synechocystis sphérique en observant sa réponse à diverses conditions d'éclairage. Lorsqu'elle est exposée à une source de lumière provenant d'une direction, la majorité des cellules  commence à se déplacer vers la lumière à en l’espace d'environ une minute. Lorsqu'elle  est exposée à deux sources de lumière  d’égale intensité, à partir de directions différentes, la plupart des cellules se déplace à un point médian entre les sources. Cela confirme des recherches antérieures, suggérant que Synechocystis peut détecter la position d'une source de lumière et  contrôler le mouvement en conséquence.

Le moment est venu de  clamer eureka  quand  l'équipe  a observé Synechocystis illuminée d'un côté. Les chercheurs ont remarqué quelque chose d'étrange: des bactéries exhibaient une tache lumineuse intense sur le côté opposé de la cellule en  partant de la source lumineuse et vers  la direction du mouvement. Chaque cellule semblait agir comme une lentille sphérique microscopique  de focalisation de la lumière. Mullineaux dit que bien que la focalisation  soit une idée très simple, «ça ne nous était jamais venu à l esprit , jusqu'à ce que nous ayons remarqué l'effet de lentille plus ou moins par accident».

Pour tester l'idée que Synechocystis  se déplace  loin des spots lumineux vers la source de lumière, les chercheurs ont utilisé la lumière laser fortement focalisée. Ils ont constaté que quand ils ont créé un spot lumineux sur un côté d'une bactérie, la cellule s’est  déplacée dans la direction opposée, et  à l'écart du laser. "Cela montre que Synechocystis phototaxie est essentiellement une réponse photophobiques à l'excitation sélective d'un côté de la cellule," écrivent les chercheurs.

Parce que les cyanobactéries ont des diamètres de seulement 3 pm - environ cinq fois la longueur d'onde de la lumière visible - mesurer les propriétés optiques des bactéries était difficile. Jan Gerrit Korvink et son équipe, à l'Institut de technologie de Karlsruhe en Allemagne, est venu avec une solution. Ils ont placé des cellules de Synechocystis sur un disque de silicium revêtu d'un photopolymère qui durcit à la lumière, et les ont  exposé à la lumière ultraviolette avec une longueur d'onde de 365 nm. La diffraction des cellules a provoqué des schémas distincts pour former sur la surface du disque et  ces motifs ont ensuite été caractérisée par microscopie à force atomique.

«La lumière a été trouvée être étroitement concentrée sur le plan de retour d'une bactérie», explique Korvink, ajoutant que l'endroit avait un diamètre "plus petite que la longueur d'onde de la lumière entrante". L'équipe a également modélisé les propriétés optiques de la cellule, ce qui a montré que les cyanobactéries ont un indice de réfraction de 1,4 (voir l'image). «Ce que nous ne savons pas c est  si cette valeur varie à travers l'épaisseur d'une bactérie», explique Korvink. "Cela aurait des conséquences supplémentaires pour la façon dont la lumière se déplace à travers ces organismes."

Mullineaux dit que les propriétés optiques des autres microbes doivent maintenant être étudiées plus en détail. Il ajoute que, bien que certains organismes agissent comme des lentilles, d'autres pourraient comporter des fibres optiques microscopiques.

L'étude est décrite dans la revue eLife.

A propos de l'auteur :Michael Allen est un écrivain scientifique

 Mon commentaire : les phototropismes  ( que l’auteur nomme des phototaxies)  peuvent être positifs ( attraction vers la lumière ) ou négatifs   ( répulsion vers l’obscurité ) .Il ont surtout été étudié en physiologie végétale globale  et sans se poser les questions physiques adéquates …Ca commence !

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Le  Monde selon la physique  (  PHYSICS WORLD MARS 2016 ) 2ème partie

Rare-isotope decay links tiny grains to stellar explosions

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Discovery helps to explain how elements are made in novae

 TRADUCTION / La désintégration  d’un isotope  rare se relie  à de minuscules grains lors d’ explosions stellaires

Un état nouvellement découvert du noyau  de soufre-31 pourrait aider à expliquer les rapports isotopiques énigmatiques trouvés dans de minuscules grains de carbure de silicium que l'on trouve dans certaines météorites. La découverte a été faite au Laboratoire National Superconducting Cyclotron aux États-Unis, et fournit des informations importantes sur la façon dont les éléments tels que le silicium sont créés dans des explosions stellaires appelées novae.

Le silicium est le huitième élément le plus commun en masse dans l'univers et il comprend près de 30% de la croûte terrestre. Il y a trois isotopes stables du silicium: 3% du silicium sur la Terre est le silicium-30, 5% est du silicium 29 et le reste est du silicium 28. En 2001, des chercheurs aux États-Unis et de l'Espagne ont trouvé cinq grains microscopiques de carbure de silicium dans une météorite qui contenait jusqu'à deux fois plus de silicium-30 que l'on en  trouve dans les roches de la Terre. L'équipe a suggéré que l'anomalie isotopique se produit parce que les grains ont été créés dans les novae classiques -  ce sont d'énormes explosions thermonucléaires qui se produisent sur les surfaces des étoiles et produisent des éléments lourds dans un processus appelé nucléosynthèse. Des grains ensuite trouvés dans d'autres météorites ont également été attribués à  ces novae classique.

L'idée est que les noyaux  de phosphore-30 créés dans une nova se décomposeront en  silicium-30. Pour y arriver, cependant, le phosphore-30, le noyau doit éviter de capturer un proton avant qu'il ne se désintègre - car cela conduirait à la formation de soufre-31. La vitesse à laquelle cette  capture  de proton se produit augmente avec la température, et donc  plus chaude est la  nova, moins de noyaux  de silicium 30 elle produit. Le problème avec cette théorie-là  est que les calculs basés sur ce que nous savons à propos des nucléosynthèses en  nova suggèrent qu’encore plus de silicium-30 devrait être présent dans ces grains de poussière de  nova que ce qui a été mesuré. Cela a conduit certains chercheurs à se demander si les grains avaient une autre origine.

Un paramètre d'entrée essentiel pour ces calculs est la probabilité que le phosphore-30 capture un proton à des températures trouvées dans  les novæ. Appelée  section efficace de  capture du  proton, ceci  a été jusqu'à présent impossible à mesurer expérimentalement, explique  l’équipier Christopher Wrede de Michigan State University (MSU). "Vous ne pouvez pas faire une cible de phosphore 30 et la bombarder  avec un faisceau de protons sur la cible», dit-il. "Au lieu de cela, vous devez faire une cible de protons - l'hydrogène -. Et ne  bombarder qu'avec un faisceau de phosphore-30….. OR  c’ est très difficile de faire un faisceau suffisamment intense." En conséquence, les astrophysiciens ont dû utiliser des estimations théoriques approximatives dans leurs calculs de production de silicium-30.

Wrede et ses collègues ont adopté une approche différente basée sur le fait que la section transversale dépend des énergies précises des  états non liés nucléaires  de soufre 31 (appelés résonances) qui sont formés lorsque le phosphore-30 capture un proton. De manière pratique, ces résonances sont les mêmes que celles qui sont formées lorsque l'isotope du chlore rare 31 subit une désintégration bêta pour faire du soufre-31. L'équipe a étudié la désintégration du chlore-31 par des  ions produits au National Superconducting Cyclotron Laboratory de MSU, en  mesurant les particules bêta et les rayons gamma ultérieurs qui sont émis.

Les chercheurs ont découvert une nouvelle résonance  de soufre 31 avec l'énergie, le spin et la  parité identique à la résonance formée lorsque le phosphore-30 capture un proton. Ceci, dit Wrede, suggère que la section transversale de capture est plus grande que celle des estimations précédentes. Cela signifie que plus de phosphore 30 noyaux sont convertis en soufre 31 dans les novae, ce qui entraîne moins de  noyaux de silicium 30. Bien que cette constatation va d'une certaine façon permettre  d'expliquer la composition isotopique des grains de météorites, "nous avons vraiment besoin de savoir  à quel point cette résonance est  forte  avant que nous puissions  la vérifier ", dit Wrede.

Comme David Jenkins de l'Université de York le dit  dans les commentaires , «Ce qui est surprenant est que, malgré le très grand nombre d'études de ce système, quelqu'un a trouvé  encore quelque chose de nouveau qui n'avait  pas été connu avant. Les estimations antérieures [ sur la  -section de capture efficace de protons] qui ont été utilisées dans les modèles astrophysiques sont manifestement inexactes et incomplètes ". Il ajoute, cependant, que la recherche n’accroche  toujours  pas la vitesse à laquelle le soufre-31 est produit dans les novae. "La poursuite des travaux  est évidente , que beaucoup de gens ont essayé de faire, est d'essayer de mesurer cette vitesse de réaction du phosphore 30 directement», dit-il.

Wrede et ses collègues espèrent faire. «Il y a une installation en cours de construction au laboratoire sur appelé Séparateur pour capture  des réactions (SECAR)," dit Wrede. "Nous espérons que dans 5-7 ans, elle  sera capable de mesurer la capture de protons dans cette résonance directement sur le phosphore-30." Le résultat chlore-31 aidera cette entreprise, dit-il, parce que «nous aurons à régler l'énergie du faisceau à l'énergie de résonance exacte pour effectuer la mesure de manière efficace." La mesure de cette section pourrait non seulement résoudre le mystère des grains, disent les chercheurs, mais aussi aider les astronomes, qui estiment souvent la température des novae d’aprés la proportion d'éléments plus lourds que le phosphore.

La recherche est décrite dans Physical Review Letters.

A propos de l'auteur   Tim Wogan est un écrivain de science basée au Royaume-Un

MON COMMENTAIRE / LES problèmes de sections efficaces n auront jamais de fin !


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