Je n'aurai pas le temps

construisent à l’intérieur des étoiles à partir de la combinaison des protons (noyaux d’hydrogène). Ainsi, par des phases d’associations successives, s’élaborent des noyaux atomiques de plus en plus complexes, du carbone et de l’oxygène jusqu’aux plus massifs comme le plomb, l’uranium et le thorium.
    Restait à élucider la séquence chronologique des phénomènes stellaires responsables de l’apparition de ces différents atomes tout au long de la vie de l’étoile. Notre Soleil, comme la majorité des étoiles de notre ciel, obtient l’énergie qui lui permet de briller par la transformation de son hydrogène en hélium. Que se passera-t-il quand, dans 5 milliards d’années, il aura épuisé son hydrogène ? En 1952, Fred Hoyle et Ed Salpeter avaient chacun de leur côté suggéré la phase suivante : son cœur se réchauffant,l’étoile devient une géante rouge. À des températures de quelques centaines de millions de degrés, l’hélium, cendre de l’hydrogène, entre lui-même en combustion et se transforme en carbone et oxygène (voir fig. IV).
    Une analogie s’imposait à moi entre la nucléosynthèse et l’évolution biologique. Au siècle précédent, Darwin avait montré la continuité de la vie terrestre, de l’amibe jusqu’aux animaux supérieurs. L’astrophysique nous racontait l’évolution des atomes, de l’hydrogène initial jusqu’à l’uranium. Or les organismes vivants, bactéries ou êtres humains, sont constitués d’atomes, générés lors des événements stellaires, qui prennent ainsi tout naturellement leur place dans la préhistoire de la vie. L’astronomie rejoint la biologie. Le ciel et les étoiles ont joué un rôle dans l’avènement de notre existence. Antarès la rouge, que je retrouvais chaque été, au sud, dans la constellation du Scorpion, fabrique en ce moment des atomes de carbone et d’oxygène identiques à ceux dont mon corps est composé.

    Des neutrinos en provenance du Soleil
    Décrivant les réactions nucléaires qui se produisent au cœur du Soleil, Hans Bethe avait, lors d’un séminaire du département en 1957, fait état de l’émission de neutrinos qui les accompagne. Les neutrinos sont des particules sans charge électrique dont l’existence avait été mise en évidence quelques années auparavant. Contrairement aux photons, qui nous parviennent uniquement de la surface du Soleil, les neutrinos devraient, grâce à leur grand pouvoir de pénétration de la matière, nous arriver sans difficulté directement de son noyau. C’était indubitablement la possibilité de vérifier si l’énergie solaire est vraiment d’origine nucléaire. Car, si tel était le cas, le Soleil devrait nécessairement émettre un flux considérable de neutrinos en provenance de son brasier central.
    C’est là – il m’importe de le souligner – un bel exemple du fonctionnement de la recherche scientifique. D’abord, il y a une question : quelle est la nature de l’énergie des étoiles ? Pour y répondre, une théorie, celle de Bethe, est proposée. Une seconde question s’impose : quel est son degré de crédibilité ? Car cette théorie implique un phénomène encore inobservé : l’émission de neutrinos solaires. Leur détection validerait donc l’hypothèse de Bethe. En science, on n’est jamais trop sceptique. Seule l’observation apporte les preuves satisfaisantes.
    Les premiers détecteurs de neutrinos solaires furent installés vers 1960. Et les neutrinos furent détectés. Triomphe de l’astrophysique nucléaire : la question plus que centenaire de l’origine de la lumière des étoiles était résolue.
    Pourtant, une difficulté surgit bientôt. Les connaissances théoriques sur la structure interne des étoiles permettaient d’estimer le nombre de neutrinos émis par le Soleil. Or nous semblions en recevoir environ deux fois moins que prévu. Pourquoi ? Ce déficit entre les calculs et les observations entretint pendant une trentaine d’années « le mystère des neutrinos solaires ». Le problème ne trouva sa solution qu’au début du XXI e  siècle, en particulier grâce à des expériences réalisées à Sudbury, dans la province canadienne de l’Ontario. La faute provenait non pas de nos connaissances sur le Soleil mais de notre ignorance des propriétés des neutrinos. Cette découverte nous fit faire de grands progrès dans l’étude de cette particule.

    Les messages des neutrinos