L'oxygène "doublement magique" explose... nos lois de la physique fondamentale

Des chercheurs ont créé pour la première fois de l'oxygène-28, une forme rare d'oxygène. Mais une conséquence très inattendue s'est produite, remettant en question notre compréhension de la force nucléaire forte, une des quatre forces fondamentales de la nature.


Une équipe de la Tokyo Institute of Technology a réussi à créer de l'oxygène-28 en bombardant une cible d'hydrogène liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) avec un faisceau de fluorine-29. Le résultat a été surprenant: au lieu d'être ultra-stable comme prévu, l'oxygène-28 s'est dégradé en un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) extrêmement court, soit un zeptoseconde.

Rituparna Kanungo, physicien à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Saint Mary au Canada, souligne que cette découverte ouvre une grande question sur la force nucléaire (La force nucléaire est une force qui s'exerce entre nucléons. Elle est responsable de la...) forte. Cette force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) est responsable de la cohésion des particules élémentaires, comme les protons et les neutrons, dans le noyau d'un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que...).

Selon le modèle standard de la physique des particules, des "nombres magiques" de protons et de neutrons devraient rendre un atome stable. L'oxygène-28, avec ses 20 neutrons et 8 protons, devrait donc être "doublement magique" et extrêmement stable. Ce n'était pas le cas.

Lors de l'expérience, l'oxygène-28 s'est décomposé si rapidement que sa présence n'a été confirmée que par les produits laissés derrière lui: de l'oxygène-24 et quatre neutrons.

Takashi Nakamura, co-auteur de l'étude, a exprimé sa surprise face à ce résultat inattendu. Michael Thoennessen, professeur de physique à l'Université d'État du Michigan et également co-auteur, suggère que ces découvertes pourraient ouvrir la voie à de nouvelles recherches sur les forces qui maintiennent les particules ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) dans le noyau d'un atome.