Avez-vous entendu parler des pâtes nucléaires ? Pourrait-on en reproduire en laboratoire ? Et quelles avancées ou compréhensions pourrait-on obtenir ?

Réponse publiée sur Quora

Je ne connaissais pas, donc merci pour la question :-)

La page Nuclear pasta de la Wikipedia anglophone donne plus de liens, notamment vers une simulation[1] que j’ai trouvé sur YouTube et qui montre les différentes formes de “pâtes” formées par les neutrons et les protons en fonction de la pression dans la croûte d’une étoile à neutrons :

https://www.youtube.com/watch?v=…

(mention spéciale pour la phase “Swiss Cheese” …)

J’ai traduit le paragraphe clé sur la formation des pâtes

La présence d’une petite population de protons est essentielle à la formation des pâtes nucléaires. L’attraction nucléaire entre protons et neutrons est supérieure à l’attraction nucléaire de deux protons ou de deux neutrons. De même que les neutrons stabilisent les noyaux lourds d’atomes conventionnels contre la répulsion électrique des protons, les protons agissent pour stabiliser les phases des pâtes. La compétition entre la répulsion électrique des protons et la force d’attraction entre les noyaux ainsi que la pression à différentes profondeurs dans l’étoile conduisent à la formation de pâtes nucléaires.

Pour en produire sur Terre : oubliez ! La pression à la surface d’une étoile à neutrons est de l’ordre de 10^{31 Pascal, alors que la pression la plus élevée du système solaire, au centre du Soleil n’est que de 35.10}15 Pascal, ce qui n’est que 6x plus que dans une explosion de W80 , mais quand même encore 10^16 fois pas assez pour de la pasta nucléaire … ( voir Ordres de grandeur de pression — Wikipédia )

Pour confirmer l’existence de cette nouvelle révélation pastafarique , il va falloir recourir à des méthodes indirectes. L’une est déjà esquissée dans cet article[2] : on n’a observé aucun pulsar X de période supérieure à 12 secondes, alors que les “vieux” pulsars auraient du ralentir à des périodes supérieures. Selon les auteurs, c’est justement la structure de la croûte en pasta qui empêche le ralentissement (ou l’émission de X ?, faut que je lise l’article entier …)

Notes de bas de page

[1] Visualizations of Nuclear Pasta

[2] A highly resistive layer within the crust of X-ray pulsars limits their spin periods