L’exploration spatiale et la physique des particules sont des domaines où l’ingéniosité humaine repousse sans cesse les limites de la connaissance. Des éclipses solaires artificielles, créées grâce à une prouesse d’ingénierie spatiale, aux tentatives audacieuses de débusquer une hypothétique cinquième force fondamentale, la science moderne nous offre des perspectives inédites sur l’Univers. Ces avancées, bien que complexes, peuvent être expliquées de manière accessible pour mieux apprécier leur portée révolutionnaire.

Proba-3 : Un observatoire pour éclipses à la demande

Une éclipse solaire est un spectacle céleste impressionnant, résultant de l’alignement parfait entre la Terre, la Lune et le Soleil. Ce phénomène rare offre aux scientifiques une opportunité unique d’observer la couronne solaire, cette atmosphère externe du Soleil habituellement masquée par sa luminosité intense. Traditionnellement, ces observations sont limitées en fréquence et en durée. Cependant, la mission Proba-3 de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) change la donne.

Proba-3 est un observatoire spatial composé de deux satellites, le Coronographe et l’Occulteur, volant en formation précise à 150 mètres de distance. L’Occulteur bloque le disque solaire, simulant une éclipse, tandis que le Coronographe capture des images de la couronne dans différentes longueurs d’onde grâce à son instrument ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun). Cette configuration permet de créer une « éclipse artificielle » toutes les 19,6 heures, offrant des heures d’observations continues, contrairement aux quelques minutes des éclipses naturelles. Les images obtenues révèlent des détails inédits sur la composition et la dynamique de la couronne, mettant en évidence des structures telles que les boucles de plasma associées aux éruptions solaires, les protubérances solaires (immenses jets de matière éjectés par le Soleil) et les ‘helmet streamers’ (structures en forme de casque formées par le champ magnétique solaire).

La Quête d’une Cinquième Force : Un défi pour le Modèle Standard

Le Modèle Standard de la physique des particules, bien que remarquablement performant pour décrire les interactions fondamentales, laisse en suspens certaines énigmes de l’Univers, comme la nature de la matière noire, l’asymétrie matière-antimatière et la nature quantique de la gravité. Pour combler ces lacunes, les physiciens explorent l’existence de nouvelles particules et forces. Parmi les hypothèses les plus audacieuses figure la recherche d’une cinquième force fondamentale, une interaction subtile qui se manifesterait à l’échelle atomique.

Une équipe de chercheurs a cherché des indices de cette force en étudiant les transitions atomiques du calcium. Les transitions atomiques sont les sauts d’électrons entre différents niveaux d’énergie autour du noyau. La précision de ces sauts dépend de la structure du noyau, influencée par les forces qui s’y exercent. Les scientifiques ont cartographié ces transitions et comparé les résultats aux prédictions du Modèle Standard. Des écarts pourraient signaler l’existence d’une nouvelle force, médiatisée par une particule hypothétique appelée particule de Yukawa. Si cette force existe, elle influencerait subtilement l’interaction entre les neutrons et les électrons au sein de l’atome. Bien que les résultats actuels ne soient pas définitifs, ils affinent la recherche et ouvrent de nouvelles pistes pour percer les mystères de l’Univers.

Ces projets ambitieux, qu’il s’agisse d’éclipses artificielles ou de la chasse aux forces fondamentales, illustrent la capacité de la science à innover et à remettre en question les certitudes. Ils nous rappellent que la connaissance de l’Univers est un processus en constante évolution, alimenté par la curiosité et l’ingéniosité humaine.

Cet article a été fait a partir de ces articles:

https://www.sciencealert.com/trailblazing-satellite-mission-delivers-its-first-artificial-solar-eclipse, https://www.sciencealert.com/a-fifth-force-of-nature-may-have-been-discovered-inside-atoms, https://www.sciencealert.com/strange-radio-signals-detected-emanating-from-deep-under-antarctic-ice, https://www.sciencealert.com/hundreds-of-mysterious-giant-viruses-discovered-lurking-in-the-ocean, https://www.sciencealert.com/ozempic-babies-heres-why-oral-contraceptives-might-be-failing