Des scientifiques irlandais et français ont annoncé aujourd'hui une nouvelle découverte majeure sur le comportement de la matière dans les conditions extrêmes de l'atmosphère du Soleil.

Les scientifiques ont utilisé de grands radiotélescopes et des caméras ultraviolettes sur un vaisseau spatial de la NASA pour mieux comprendre le "quatrième état de la matière" exotique mais mal compris. Connu sous le nom de plasma, cette question pourrait être la clé du développement sûr, générateurs d'énergie nucléaire propres et efficaces sur Terre. Les scientifiques ont publié leurs découvertes dans la principale revue internationale Communication Nature .

La plupart des matières que nous rencontrons dans notre vie quotidienne se présentent sous la forme de solides, liquide ou gazeux, mais la majorité de l'Univers est composée de plasma, un fluide hautement instable et chargé électriquement. Le Soleil est également constitué de ce plasma.

Bien qu'il s'agisse de la forme de matière la plus courante dans l'Univers, le plasma reste un mystère, principalement en raison de sa rareté dans les conditions naturelles sur Terre, ce qui rend difficile l'étude. Des laboratoires spéciaux sur Terre recréent à cet effet les conditions extrêmes de l'espace, mais le Soleil représente un laboratoire entièrement naturel pour étudier le comportement du plasma dans des conditions souvent trop extrêmes pour les laboratoires terrestres construits manuellement.

Chercheur postdoctoral au Trinity College Dublin et au Dublin Institute of Advanced Studies (DIAS), Dr Eoin Carley, a dirigé la collaboration internationale. Il a dit :« L'atmosphère solaire est un foyer d'activité extrême, avec des températures de plasma supérieures à 1 million de degrés Celsius et des particules qui se déplacent près de la vitesse de la lumière. Les particules à la vitesse de la lumière brillent aux longueurs d'onde radio, nous sommes donc en mesure de surveiller exactement le comportement des plasmas avec de grands radiotélescopes. »

"Nous avons travaillé en étroite collaboration avec des scientifiques de l'Observatoire de Paris et effectué des observations du Soleil avec un grand radiotélescope situé à Nançay dans le centre de la France. Nous avons combiné les observations radio avec des caméras ultraviolettes sur le vaisseau spatial Solar Dynamics Observatory de la NASA pour montrer que le plasma sur le soleil peut souvent émettre une lumière radio qui pulse comme un phare. Nous connaissons cette activité depuis des décennies, mais notre utilisation d'équipements spatiaux et terrestres nous a permis d'imager les impulsions radio pour la première fois et de voir exactement comment les plasmas deviennent instables dans l'atmosphère solaire."

L'étude du comportement des plasmas sur le Soleil permet de comparer leur comportement sur Terre, où beaucoup d'efforts sont actuellement en cours pour construire des réacteurs de fusion à confinement magnétique. Ce sont des générateurs d'énergie nucléaire qui sont beaucoup plus sûrs, plus propres et plus efficaces que leurs cousins ​​réacteurs à fission que nous utilisons actuellement pour l'énergie aujourd'hui.

Professeur au DIAS et collaborateur sur le projet, Peter Gallagher, a déclaré:"La fusion nucléaire est un type différent de génération d'énergie nucléaire qui fusionne les atomes de plasma ensemble, au lieu de les séparer comme le fait la fission. La fusion est plus stable et plus sûre, et il ne nécessite pas de combustible hautement radioactif; En réalité, une grande partie des déchets issus de la fusion sont de l'hélium inerte."

"Le seul problème est que les plasmas de fusion nucléaire sont très instables. Dès que le plasma commence à générer de l'énergie, un processus naturel arrête la réaction. Bien que ce comportement d'arrêt ressemble à un interrupteur de sécurité inhérent - les réacteurs à fusion ne peuvent pas former de réactions d'emballement - cela signifie également que le plasma est difficile à maintenir dans un état stable pour la production d'énergie. En étudiant comment les plasmas deviennent instables sur le Soleil, nous pouvons apprendre comment les contrôler sur Terre."

Le succès de cette recherche a été rendu possible par les liens étroits entre les chercheurs de Trinity, DIAS, et leurs collaborateurs français.

Dr Nicole Vilmer, collaborateur principal sur le projet à Paris, a déclaré:"L'Observatoire de Paris a une longue histoire d'observations radio du Soleil, datant des années 1950. En nous associant à d'autres groupes de radioastronomie à travers l'Europe, nous sommes en mesure de faire des découvertes révolutionnaires comme celle-ci et de poursuivre le succès que nous avons en radioastronomie solaire en France. Il renforce également la collaboration scientifique entre la France et l'Irlande, qui, j'espère, continuera à l'avenir."

Le Dr Carley a précédemment travaillé à l'Observatoire de Paris, financé par une bourse attribuée par le Conseil irlandais de la recherche et la Commission européenne. Il continue aujourd'hui à travailler étroitement avec ses collègues français, et espère étudier prochainement les mêmes phénomènes en utilisant à la fois des instruments français et nouvellement construits, équipement de pointe en Irlande.

Le Dr Carley a ajouté :« La collaboration avec des scientifiques français est en cours et nous progressons déjà avec les radiotélescopes nouvellement construits en Irlande, tels que l'Irish Low Frequency Array (I-LOFAR). I-LOFAR peut être utilisé pour découvrir la nouvelle physique des plasmas sur le Soleil avec beaucoup plus de détails qu'auparavant, nous apprendre comment se comporte la matière dans les deux plasmas du Soleil, ici sur Terre et dans tout l'Univers en général."