Le Soleil est une immense chaudière où la lumière se fraye un chemin à travers une épaisse couche de matière incandescente. Sur le chemin vers la surface, les photons (particules de lumière) heurtent sans cesse les atomes et perdent de l'énergie. La capacité de la matière à retenir la lumière s'appelle « opacité », et c'est d'elle que dépend la rapidité avec laquelle la chaleur s'échappe vers l'extérieur.
Il y a dix ans, des physiciens ont mesuré l'opacité du fer à des températures solaires et ont obtenu un résultat inattendu : l'absorption était d'un quart supérieure à ce que donnaient les calculs. La cause restait mystérieuse. La nouvelle étude montre que cela tient à deux effets que l'on considérait auparavant séparément. Le premier est l'écrantage par le plasma : les électrons libres autour de l'atome modifient légèrement son champ électrique, et l'atome se met à capturer les photons plus volontiers. Le second est l'interaction des électrons à l'intérieur de l'atome : lorsque l'ion manque d'électrons sur la couche L (la deuxième en partant du noyau), ceux qui restent commencent à « dialoguer » plus intensément, ce qui renforce aussi l'absorption. Ensemble, ils produisent ces fameux 25 à 30 pour cent.
Ainsi, une petite correction en physique atomique éclaire d'une grande lumière l'astrophysique. Désormais, les théoriciens disposent d'un modèle qui ne contredit pas l'expérience mais l'explique. Et cela signifie que nous comprenons mieux comment les étoiles vivent et brillent.
La température au centre du Soleil est d'environ 15 millions de degrés. À une telle chaleur, les atomes de fer perdent presque tous leurs électrons et deviennent de minuscules noyaux dénudés dans une mer d'électrons libres.