Les expériences menées par des chercheurs de l’université de Rochester (États-Unis) pourraient aider à expliquer l’origine des champs magnétiques que l’on trouve par exemple dans les amas de galaxies. © Ulia Koltyrina, Adobe Stock
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Une première : des champs magnétiques astrophysiques recréés en laboratoire

ActualitéClassé sous :astrophysique , champ magnétique , effet dynamo

La Terre, le Soleil et beaucoup d'autres corps célestes sont entourés d'un champ magnétique. Et pour la première fois, des chercheurs ont capturé, en laboratoire, le processus considéré comme responsable de la génération et du maintien de ces champs magnétiques astrophysiques.

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Planètes, étoiles et même galaxies. La plupart de ces objets possèdent un champ magnétique. Le résultat, très certainement, de mouvements de métaux ou de plasmas dans leur cœur. Une sorte d'effet « dynamo ». Et des chercheurs de l’université de Rochester (États-Unis) ont aujourd'hui réussi à recréer, en laboratoire, les conditions dans lesquelles le mécanisme de « dynamo turbulente » se déclenche. Le mécanisme justement considéré comme étant au cœur de la création et de l'entretien des champs magnétiques astrophysiques. Plus précisément, de leur amplification.

La théorie et les simulations prédisent une amplification « dynamo turbulente » rapide à de très petites échelles par rapport aux mouvements turbulents. Mais comprendre comment et à quelle vitesse les champs magnétiques sont amplifiés à des échelles macroscopiques est essentiel pour expliquer l'origine des champs magnétiques astrophysiques.

Gros plan sur le dispositif expérimental utilisé par les chercheurs de l’université de Rochester (États-Unis) pour produire un plasma turbulent. Chaque cible a une taille d’environ un penny. © Eugene Kowaluk, Université de Rochester

À l’origine des champs magnétiques à grande échelle

En mobilisant des faisceaux laser d'une puissance totale avoisinant celle de 10.000 réacteurs nucléaires, les chercheurs ont pu étudier un plasma à des niveaux d'énergie sans précédent tout en suivant son évolution dans le temps. Afin de mesurer expérimentalement son taux de croissance réel. En d'autres mots, quantifier la vitesse à laquelle une « dynamo turbulente » amplifie les champs magnétiques. Une donnée à laquelle ils n'avaient jusqu'alors pu accéder que par la théorie ou la simulation numérique.

« L'amplification que nous avons observée dépasse les prévisions théoriques. Elle pourrait aider à expliquer l'origine des champs magnétiques à grande échelle comme ceux que l'on trouve dans les amas de galaxies », explique Petros Tzeferacos, physicien à l'université de Rochester, dans un communiqué.

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