La Z-Machine, le plus puissant générateur de rayons X au monde, installé dans le désert du Nouveau-Mexique, est parvenue à créer des plasmas dont la température dépasse les 2 milliards de Kelvins. Ce résultat, aussi incroyable qu'inattendu, soulève de nombreuses interrogations.
Cela vous intéressera aussi

La Z-machine a produit des températures dépassant allègrement les deux milliards de degrés !<br /> (Crédits : Randy Montoya)

La Z-machine a produit des températures dépassant allègrement les deux milliards de degrés !
(Crédits : Randy Montoya)

D'ordinaire, la Z-MachineZ-Machine fonctionne de la manière suivante : 20 millions d'ampèresampères passent à travers un réseau de fils de tungstènetungstène de la largeur d'un cheveu. Dans un noyau, de la taille d'une pelote de laine, les fils se dissolvent instantanément pour engendrer du plasma, qui est ensuite compressé à grande vitessevitesse par un champ magnétiquechamp magnétique intense, jusqu'à occuper l'épaisseur d'une mine de crayon. Une fois compressés, les ionsions et les électronsélectrons n'ont nulle part où aller (« point de stagnation ») et, comme un bolidebolide lancé à pleine vitesse contre un murmur, ils s'arrêtent brusquement en dissipant une quantité considérable d'énergieénergie sous forme de rayons Xrayons X. Ainsi, la Z Machine avait été conçue pour générer des températures de plusieurs millions de degrés, proches de celles des éruptions solaireséruptions solaires.

Mais les scientifiques n'auraient jamais pensé qu'en remplaçant les fils de tungstène par des fils d'acieracier cylindriques plus larges, ils pourraient atteindre des températures dépassant le milliard de degrés : « Au début, nous ne voulions pas y croire. Nous avons répété maintes fois la manipulation, pour être bien sûrs qu'il ne s'agissait pas d'une erreur », explique le chef de projet Chris Deeney.

Mais alors, que s'est-il vraiment passé dans le laboratoire SandiaSandia ? Dans un article, paru ce mois-ci dans le Physical Review Letters, Malcolm Haines, consultant pour le compte de Sandia, émet l'hypothèse que cette température surprenante est due à l'apparition de nombreuses instabilités au « point de stagnation », qui engendreraient la conversion d'une considérable quantité d'énergie magnétique en énergie thermiqueénergie thermique, et ce en l'espace de quelques nanosecondes.

Des recherches sont actuellement en cours pour en apprendre plus sur ce phénomène. En tout cas, d'après Malcolm Haines, l'obtention de telles températures pourrait s'avérer très utile : cela faciliterait l'étude des éruptions solaires, et pourrait aussi permettre la constructionconstruction de centrales nucléairescentrales nucléaires plus compactes et moins coûteuses.