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SCIENCE) Les horloges nucléaires seront plus précises que les horloges atomiques

8 juin 2021 — Les physiciens ne sont plus très loin de mettre au point une horloge nucléaire. Elle deviendra un tout nouveau type d’horloge qui gardera une trace du temps en fonction de la physique du cœur des atomes.

Les horloges les plus précises aujourd’hui, appelées horloges atomiques, sont basées sur le comportement des électrons des atomes.

De nouveaux résultats mettent en lumière de belles avancées. Ce modèle d’horloge qui, s’il venait à être viable, offrirait une précision dans la mesure de temps dix fois plus élevée qu’une horloge atomique actuelle.

© sciencenews.org

UN GPS ENCORE PLUS PRÉCIS

Des technologies telles que la navigation GPS pourraient être  améliorer d’un façon significative par cette nouvelle mesure , explique le physicien Peter Tyrolph de la division de physique atomique, moléculaire et optique de l’American Physical Society. Mais « ce n’est pas qu’une question de timing ».

Contrairement aux électrons des atomes, les noyaux atomiques sont soumis à de fortes interactions qui maintiennent les protons et les neutrons ensemble. « L’horloge nucléaire voit une autre partie du monde », promet Tirolf, affirmant que l’horloge nucléaire nous permettra de revérifier les idées fondamentales de la physique, y compris les constantes.

L’horloge atomique compte le temps en se concentrant sur les sauts d’énergie des électrons des atomes. Selon la physique quantique, les électrons dans les atomes ne peuvent transporter qu’une certaine quantité d’énergie et à certains niveaux d’énergie. Un laser d’une certaine fréquence est utilisé pour transférer les électrons d’un atome d’un niveau d’énergie à un autre. Cette fréquence est similaire aux oscillations des ondes électromagnétiques de la lumière, qui sont devenues la clé d’un chronomètre très précis.

L’horloge nucléaire sera basée sur les sauts entre ces niveaux d’énergie nucléaire. Le fait est que les noyaux résistent aux effets des champs électriques ou magnétiques parasites qui peuvent perturber le fonctionnement d’une horloge atomique. En conséquence, l’horloge nucléaire « sera plus stable et précise », explique la physicienne théoricienne Adriana Pahlffy de l’Université Friedrich Alexander à Erlangen-Nuremberg, en Allemagne.

L’UTILISATION D’UN LASER SUPER-PUISSANT

Mais il y a un problème. Comment déclencher un saut entre les niveaux d’énergie nucléaire à l’aide d’un laser ? « Les niveaux nucléaires sont généralement trop élevés pour les lasers », hausse les épaules la physicienne théoricienne Marianna Safronova de l’Université du Delaware. Nous n’avons tout simplement pas de lasers de cette puissance. Heureusement, il y a une exception , dit Safronova – le thorium-229.

Des calculs récents ont déterminé l’énergie nécessaire pour ce saut. Elle est d’un peu plus de 8 électrons-volts et correspond à la lumière ultraviolette.

François Deymier (rédaction btlv.fr)

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(ASTRONOMIE) Une étoile clignote au centre de notre galaxie

14 juin 2021 – A première vue, on pourrait penser que le phénomène n’a rien de véritablement inédit, et a déjà été répertorié à plusieurs reprises ; en effet, des étoiles dont la luminosité varie, cela existe et ce n’est plus tout à fait une nouveauté.

Pourtant une étoile en particulier, baptisée “VVV-WIT-08”, par les astronomes ne ressemble pas à ces premiers cas déjà recensés. Ce mystérieux astre à été repéré par des chercheurs de l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni, en étudiant les données enregistrées par le télescope Vista, de l’Observatoire européen austral (ESO), basé au Chili. D’ailleurs, ce télescope sert spécifiquement à observer près d’un milliard d’étoiles, dans le but d’y repérer d’éventuelles variations de luminosité. « Parfois, nous trouvons des étoiles variables qui n’entrent dans aucune catégorie établie. Nous les surnommons les objets “WIT” », explique, dans un communiqué, Philip Lucas qui est chercheur à l’Université d’Hertfordshire, au  Royaume-Uni.

Et pour cause, les astronomes ont observé la luminosité de l’étoile VVV-WIT-08 diminué de 97% pourcent ! Une quasi disparition, mais de courte durée, puisque quelques semaines plus tard, l’étoile réapparaissait, aussi brillante que d’habitude.

UNE NOUVELLE CLASSE D’ÉTOILES

Pour tenter d’expliquer cette perte de luminosité brutale et soudaine, de l’étoile VVV-WIT-08, les scientifiques ont étudié plusieurs pistes…

A partir de ces hypothèses, les scientifiques ont tout d’abord pensé qu’un objet sombre avait pu passer devant l’étoile, bloquant ainsi les rayons émis par VVV-WIT-08 ; une piste appuyée par le fait que l’astre se trouve dans une région assez dense de notre galaxie, au centre de la Voie lactée.

Une première théorie mise à l’écart par la suite, lorsque des simulations ont permis aux chercheurs de s’apercevoir qu’il faudrait que le nombre d’objets volants au sein de notre galaxie soit bien plus important, afin d’en arriver à un tel résultat.

Désormais, les scientifiques s’intéressent à une nouvelle, qu’ils jugent plus probable. Pour eux, VVV-WIT-08 appartient certainement à une nouvelle classe, parmi le système des étoiles binaires une nouvelle catégorie désormais désignés comme “géantes clignotantes”.

Selon les chercheurs ces nouvelles géantes clignotantes sont donc des étoiles géantes, en moyenne 100 fois plus grande que notre Soleil, mais qui malgré leurs tailles, se font tout de même éclipser de temps en temps, environ une fois sur plusieurs décennies, par un autre astre pour le moment indéterminé. Il pourrait aussi bien s’agir d’une seconde étoile, que d’une planète dont le disque opaque parviendrait à éclipser des géantes clignotantes, comme VVV-WIT-08.

Samuel Agutter (rédaction bltv.fr)

2021-06-08T17:37:46+02:008 juin 2021|

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