Une grande équipe de chercheurs affiliés à une multitude d'institutions en Italie, le Royaume-Uni et la Hongrie ont effectué les mesures les plus précises à ce jour de la fusion du deutérium avec un proton pour former de l'hélium-3. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit leurs efforts et comment ils pensent que cela contribuera à mieux comprendre les événements qui se sont déroulés au cours des premières minutes après le Big Bang.

La théorie astrophysique suggère que la création de deutérium a été l'une des premières choses qui s'est produite après le Big Bang. Par conséquent, il joue un rôle important dans la nucléosynthèse du Big Bang, les réactions qui se sont produites par la suite et qui ont conduit à la production de plusieurs des éléments légers. Les théoriciens ont développé des équations qui montrent la série probable d'événements qui se sont produits, mais à ce jour, il a été difficile de prouver leur exactitude sans preuves matérielles. Dans ce nouvel effort, les chercheurs du Laboratoire d'astrophysique nucléaire souterraine en Italie ont réalisé des expériences pour simuler ces premières minutes, en espérant confirmer les théories.

Le travail a été mené profondément sous l'épaisse couverture rocheuse de la montagne du Gran Sasso pour empêcher les interférences des rayons cosmiques - il s'agissait de tirer un faisceau de protons sur une cible de deutérium - le deutérium étant une forme d'hydrogène avec un seul proton et un neutron - puis mesurer la vitesse de fusion. Mais parce que le taux de fusion est si faible, le bombardement a dû être répété plusieurs fois, l'équipe a effectué son travail presque tous les week-ends pendant trois ans.

L'espoir était que le taux mesuré corresponde à la quantité de rayonnement de fond diffus cosmologique détecté par les scientifiques qui l'étudient depuis de nombreuses années. Les chercheurs pensent qu'un tel rayonnement est apparu lorsque le cosmos s'est refroidi d'environ 380, 000 ans après le Big Bang.

Les chercheurs ont découvert que le taux mesuré de fusion du deutérium dans une plage de températures se situait entre le taux prédit par les dernières théories et les mesures provisoires prises en 1997, la dernière fois que les scientifiques ont essayé de mesurer le taux de fusion du deutérium avec un proton pour former de l'hélium-3. Mais le plus important, quand ils ont branché le taux qu'ils ont mesuré dans des modèles qui ont projeté des estimations de densité de nucléosynthèse du Big Bang, il correspondait étroitement aux mesures estimées du CMB 380, 000 ans plus tard.

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