L’hydrogène métallique est une sorte d’hydrogène super-comprimé que l’on trouve dans le cœur des géantes gazeuses et des étoiles. Comme l’hydrogène arrive en tête de la colonne des métaux alcalins du tableau périodique, on sait depuis un certain temps qu’il a le potentiel d’être un métal, mais uniquement sous des pressions extrêmes. L’hydrogène métallique est broyé si étroitement que les noyaux atomiques ne sont séparés que par une soupe d’électrons dense qui circule entre eux. Il est cependant nettement moins dense que le neutronium, où les électrons fusionnent avec les protons dans l’hydrogène pour former des neutrons. Comme tous les métaux, celui-ci est conducteur et nécessite un courant électrique pour mesurer la présence de métallisation.
Ce matériau n’a été synthétisé que dans des conditions de laboratoire aussi récemment qu’en 1996, au Lawrence Livermore National Laboratory. Il n’a existé que pendant environ une microseconde et a nécessité des températures de milliers de degrés et une pression de plus d’un million d’atmosphères pour être atteint. C’était une surprise, car on pensait auparavant qu’il fallait de l’hydrogène solide (très froid) pour produire de l’hydrogène métallique. Des expériences antérieures ont soumis l’hydrogène solide à des pressions allant jusqu’à 2.5 millions d’atmosphères, sans aucune métallisation détectable, de sorte que l’expérience impliquant la compression d’hydrogène chaud a été mise en place pour mesurer d’autres propriétés du matériau, sans intention de produire de l’hydrogène métallique. Néanmoins, c’est comme ça qu’il a été fait pour la première fois.
Bien que l’hydrogène métallique produit au Lawrence Livermore National Laboratory était solide, il a été émis l’hypothèse qu’il pourrait être possible de créer une version liquide, si des pressions encore plus élevées, environ 4 millions d’atmosphères, sont utilisées. Des calculs ont également déterminé que ce matériau pourrait être un supraconducteur à température ambiante, bien que cette propriété soit quelque peu inutile à des fins pratiques, car le coût de compression de quelque chose à plus d’un million d’atmosphères pendant une période de temps prolongée est beaucoup plus élevé que de refroidir quelque chose. proche du zéro absolu. Cependant, il y a une petite chance que l’hydrogène métallique métastable soit possible, c’est-à-dire qu’il conserve sa phase même lorsque la pression est supprimée.
On pense que l’hydrogène métallique existe dans les noyaux des plus grandes géantes gazeuses de notre système solaire : Jupiter et Saturne, ainsi qu’une coquille d’hydrogène près du noyau du Soleil.