29e séminaire des Fellows USIAS : réactions de fusion dans les étoiles massives : le secret de la vie

Par Sandrine Courtin, Fellow USIAS 2015.

Les réactions nucléaires alimentent les étoiles tout au long de leur vie et produisent tous les éléments chimiques qui nous entourent, y compris ceux qui sont indispensables à la vie comme le carbone et l'oxygène. Les recherches de Sandrine Courtin, professeur de physique à l'université de Strasbourg, consistent à reproduire ces réactions en laboratoire en combinant de manière originale la physique nucléaire et l'astrophysique.

La fusion est le mécanisme dominant  des collisions entre ions lourds aux énergies thermonucléaires. A ces faibles énergies, la fusion se produit  en traversant  la barrière coulombienne et est fortement sensible aux effets de structure des noyaux entrant en collision, comme la formation de molécules nucléaires.  A basse énergie, la fusion nucléaire est étroitement liée à l'astrophysique,  car  elle représente une étape essentielle dans la synthèse des éléments chimiques au sein des étoiles massives. En effet, la fusion dans des environnements astrophysiques se produit à des températures correspondant à des niveaux d'énergie inférieurs à ceux pouvant être étudiés en laboratoire, à l'exception de quelques réactions.

Parmi ces dernières, la mesure de la probabilité de la fusion carbone+carbone aux énergies thermonucléaires est l'un des défis principaux de la physique nucléaire. Le projet USIAS de Sandrine Courtin se concentre sur l'étude expérimentale de cette réaction, dans laquelle les états moléculaires pourraient jouer un rôle essentiel.