La faible quantité d'hélium-3 dans l'univers est maintenant expliquée

On ne comprenait pas pourquoi la quantité de l'hélium-3 de l'univers est bien inférieure à ce qu'elle devrait être théoriquement. Des astrophysiciens australiens de l'Université Monash et américains semblent avoir maintenant résolu cette énigme.

L'hélium-3, avec l'hydrogène et le lithium, est l'un des rares éléments à avoir été synthétisés lors du Big-Bang. A cela s'ajoutent les quantités d'hélium-3 qui continuent à être produites par certaines étoiles. Ce sont les étoiles de faible masse, c'est-à-dire celles possédant une masse comprise entre une et deux fois celle du soleil, qui produisent de l'hélium-3 lors de la fusion de l'hydrogène dans leurs noyaux. Il est généralement admis que l'hélium-3 est éjecté dans l'espace sous forme d'un vent spatial, pendant les derniers stades de la vie de l'étoile.


Le problème avec ce modèle est qu'il devrait y avoir beaucoup d'hélium dans l'univers, alors que les astronomes ont détecté seulement un dixième de cette valeur, une quantité qui correspond à celle de l'hélium-3 produite pendant le Big Bang.

Une solution a été trouvée à ce problème. Lorsque l'hydrogène des étoiles de faibles masses arrive à épuisement, le noyau d'hélium de l'étoile se contracte et la température du noyau augmente. Lorsque la température atteint environ une centaine de millions de degrés Celsius, la fusion de l'hélium peut s'amorcer. Ce phénomène, appelé flash de l'hélium, provoque de nombreux changements dans la structure stellaire.

Cette étude a mis en évidence que l'hélium-3 est détruit pendant des épisodes de turbulence, juste avant le flash de l'hélium. Ces turbulences provoqueraient la conversion de l'hélium-3 en un autre isotope, l'hélium-4, ainsi qu'en hydrogène. Il ne resterait donc plus d'hélium-3 à la fin de la vie de ce type d'étoile.

L'équipe de recherche a ainsi montré que seul le Big-Bang a contribué à la production de l'hélium-3 de l'univers, et que celui qui est généré par les étoiles n'est jamais libéré dans l'espace.