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Réévaluation de l'âge de l'univers

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L'univers pourrait avoir un milliard d'années de plus que ce qu'indiquaient les précédentes estimations. Tel est le résultat d'une étude menée sur le cycle carbone-azote-oxygène (cycle CNO en anglais), qui a lieu à l'intérieur des étoiles.

Crédit : NASA

Celles-ci fabriquent leur énergie en convertissant l'hydrogène en hélium selon un des deux modes suivants. Dans la chaîne proton-proton, quatre protons se combinent pour former un noyau d'hélium et deux électrons. De manière alternative, les protons peuvent fusionner avec des noyaux légers tels que le carbone, l'azote et l'oxygène, et produire l'hélium, alors partie du cycle CNO. La plus lente réaction à l'intérieur du cycle CNO est la fusion d'un proton avec un noyau d'azote-14, dont le produit est l'oxygène-15 et un rayon gamma. La vitesse de cette réaction peut être utilisée pour déterminer la vitesse à laquelle l'énergie est libérée par le processus CNO et, en conséquence, la luminosité et la durée de vie d'une étoile.

L'équipe du programme LUNA, incluant des physiciens de plusieurs pays : Italie, Allemagne, Belgique, Portugal, a reproduit la réaction en provoquant la collision de protons de hautes énergies avec des noyaux d'azote-14 au laboratoire souterrain de Gran Sasso (nord de l'Italie). Les chercheurs ont calculé que le cycle CNO est deux fois moins rapide que ce qui était estimé. "L'implication la plus fascinante de cette étude est qu'elle peut être utilisée afin d'estimer l'âge de l'univers," a déclaré Eugenio Coccia, directeur du Gran Sasso. L'âge des plus vieilles étoiles de l'univers est calculé par le biais de leur spectre de lumière, en utilisant des valeurs courantes de la vitesse du cycle CNO. Sur la base de la nouvelle valeur, l'âge de ces étoiles a été recalculé. Elles seraient plus vieilles de un milliard d'années. L'âge de l'univers passerait ainsi de treize milliards d'années à quatorze milliards d'années.