Des chercheurs de l'Institut chinois de l'énergie atomique (CIAE) ont considérablement amélioré la méthode de détection du fer 60 ( 60 Fe), un isotope rare trouvé dans des échantillons lunaires, grâce à l'accélérateur tandem HI-13. Cette réussite ouvre la voie à la détection de 60 Fe dans des échantillons lunaires pour une compréhension plus approfondie des événements cosmiques comme les supernovae qui se sont produits il y a des millions d'années.
Les résultats sont publiés dans la revue Nuclear Science and Techniques. .
L'étude, dirigée par Bing Guo, a utilisé une technique perfectionnée de spectrométrie de masse par accélérateur (AMS) pour détecter 60 Fe, un isotope rare produit par les supernovae et trouvé dans des échantillons ramenés de la Lune. Le système AMS amélioré, équipé d'un filtre Wien, a identifié avec succès 60 Fe dans des échantillons de simulation avec des niveaux de sensibilité auparavant inaccessibles. Ce résultat démontre une sensibilité de détection meilleure que 4,3 × 10 −14 et pouvant atteindre 2,5 × 10 −15 dans des conditions optimales.
Pendant des décennies, le défi de détecter des isotopes en faible abondance comme le 60 Le Fe présent dans les échantillons lunaires a déconcerté les scientifiques en raison de la rareté de l'isotope et de la présence d'éléments interférents. Les méthodes traditionnelles manquaient de sensibilité. Les dernières modifications apportées à l'accélérateur tandem HI-13 de la CIAE représentent une avancée significative.
Guo a déclaré :"Notre équipe a convenu que la seule façon de suivre avec précision les événements historiques de supernovae était de repousser les limites de ce que notre équipement pouvait faire. L'installation du filtre de Wien pourrait changer la donne pour nous."
Les résultats de cette recherche dépassent le cadre universitaire et offrent un aperçu des processus qui façonnent notre univers. La capacité de mesurer des quantités infimes de 60 Fe sur la lune fournit un lien direct avec l’étude des événements passés de supernovae survenus à proximité. Ces découvertes ont des implications pour l'astrophysique, offrant une nouvelle perspective à travers laquelle observer l'histoire et l'évolution des étoiles.
Pour l’avenir, l’équipe de recherche du CIAE prévoit d’affiner davantage ses techniques pour améliorer la sensibilité de ses mesures. Les améliorations apportées à l'efficacité de la transmission des sources d'ions et des faisceaux devraient pousser encore plus loin les capacités de détection.
"Notre prochain objectif est d'optimiser l'ensemble de notre système AMS pour atteindre des limites de détection encore plus basses. Chaque sensibilité accrue ouvre un univers de possibilités", a expliqué Guo.
Le développement réussi de cette méthode AMS améliorée contribue à la fois à la recherche lunaire et à l’étude des phénomènes interstellaires. À mesure que les chercheurs continuent de perfectionner cette technologie, notre compréhension de l'histoire de l'univers s'approfondit, prouvant une fois de plus que notre voyage à travers le cosmos est loin d'être terminé.
