Lorsque de la matière s'accumule à la surface d'une étoile à neutrons — le résidu ultra-dense d'une étoile morte — une explosion se produit, semblable à une gigantesque bombe thermonucléaire. Dans cet enfer, des noyaux d'éléments qui n'existent pas sur Terre naissent en quelques secondes. Pour savoir lesquels, il faut connaître leur masse avec une très grande précision. Des physiciens du RIKEN au Japon ont utilisé un instrument qui, telle une balance de très haute précision, capture et pèse des noyaux individuels après leur passage dans un champ magnétique.
Ils ont pour la première fois mesuré avec précision les masses de trois noyaux rares : le rhodium-91, le palladium-92 et le cadmium-96. L'incertitude n'était que d'environ 10 kiloélectronvolts — c'est comme si vous pesiez une personne et que vous ne vous trompiez pas de plus du poids d'un cil. Les nouvelles valeurs ont été intégrées dans des modèles informatiques d'explosions, et il s'est avéré que le flux des réactions nucléaires se déplace : davantage de noyaux avec un nombre de masse autour de 90 se forment, tandis que les plus lourds naissent moins souvent. Cela change notre vision des éléments éjectés dans l'espace lors de telles explosions.
Ces mesures sont comme la mise à jour d'une carte pour un voyageur. Désormais, les modèles d'explosions stellaires peuvent prédire plus précisément quelle quantité de chaque élément est produite. Et cela aide à comprendre d'où viennent dans l'Univers de nombreux éléments, y compris ceux présents dans nos corps.
Le spectrographe de masse du RIKEN est si sensible qu'il peut distinguer deux noyaux dont les masses diffèrent de moins d'un milliardième de gramme.
Dans la science-fiction, les explosions sur les étoiles à neutrons sont parfois décrites comme des sources d'éléments rares pour des civilisations avancées — nous savons maintenant quels noyaux y naissent exactement.