Nouveau détecteur de particules utilisé pour étudier une voie alternative vers la création de carbone dans les étoiles

Le détecteur de particules Texas Active Target (TexAT) est la pièce maîtresse d’une expérience collaborative visant à tester si d’autres particules, en particulier les neutrons parasites, pourraient être impliquées dans la création de carbone. Crédit : Texas A&M University

L’Université de Washington à Saint-Louis fait partie d’une collaboration qui a donné un nouvel aperçu de l’une des réactions primordiales de l’univers qui a rendu possible toute vie sur Terre.

Le carbone, connu universellement comme l’élément de base de la vie, est généralement considéré par les scientifiques comme s’étant formé à l’intérieur du noyau des étoiles. Maintenant, les scientifiques utilisent un appareil expérimental pour tester si l’élément aurait pu être produit dans des circonstances supplémentaires.

Une collaboration de recherche impliquant des physiciens de l’Université Texas A&M, de l’Université de Washington et de l’Université de l’Ohio utilise un accélérateur de particules connu sous le nom de TexAT en combinaison avec de puissantes lignes de faisceaux de neutrons au John E. Edwards Accelerator Laboratory de l’Ohio pour voir si le carbone peut être produit plus efficacement si une quantité suffisante flux de neutrons est également présent dans les régions productrices de carbone dans les étoiles.

Lee Sobotka, professeur de chimie et de physique, tous deux en Arts & Sciences, a d’abord proposé l’idée d’utiliser une chambre à projection temporelle pour déterminer l’influence des neutrons sur le processus triple-alpha en 2017.

“Cette expérience a combiné un outil très spécial – une chambre à projection temporelle à cible active – avec un accélérateur à basse énergie capable de produire des neutrons quasi mono-énergétiques”, a déclaré Sobotka, également membre du McDonnell Center for the Space Sciences de l’université. “C’est une union unique en son genre qui a fourni la réponse à une question posée pour la première fois il y a 55 ans sur la fabrication de la graine pour la synthèse des éléments lourds.”

L’équipe a conclu dans une étude récente publiée dans Communication Nature que le rôle que jouent les neutrons dans la création de carbone est beaucoup plus petit qu’on ne le pensait auparavant. Sobotka et Robert Charity, professeur de recherche en chimie en arts et sciences, sont co-auteurs de la nouvelle étude, avec Nicolas Dronchi, étudiant diplômé en physique, et Viktoria Ohstrom (une ancienne élève de l’Université de Washington en 2021), maintenant étudiante diplômée à l’Institut de technologie du Massachusetts.


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Plus d’information:
J. Bishop et al, Amélioration de la diffusion neutronique du processus triple-alpha, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-29848-7

Fourni par l’Université de Washington à St. Louis

Citation: Nouveau détecteur de particules utilisé pour étudier une voie alternative vers la création de carbone dans les étoiles (2022, 26 avril) récupéré le 27 avril 2022 sur https://phys.org/news/2022-04-particle-detector-alternate-path-carbon. html

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