Une étoile mourante a des indices sur la naissance du système solaire
Un grain de poussière forgée dans les affres de la mort d’une étoile mourante a été découvert par une équipe de chercheurs dirigée par l’Université de l’Arizona. Cette découverte remet en question certaines des théories actuelles sur la façon dont les étoiles mourantes ensemencent l’Univers avec des matières premières pour la formation des planètes et, finalement, les molécules précurseures de la vie.
La poussière d’une étole mourante
Niché dans une météorite chondritique collectée en Antarctique, ce minuscule grain représente la poussière d’une étoile, probablement projetée dans l’espace par une étoile qui a explosé avant que notre propre Soleil n’existe. Bien que l’on pense que ces grains fournissent d’importantes matières premières contribuant au mélange à partir duquel le Soleil et les planètes se sont formés, ils survivent rarement à la tourmente qui accompagne la naissance d’un système solaire.
« En tant que poussière provenant d’étoiles, ces grains présolaires nous donnent un aperçu des éléments constitutifs à partir desquels notre système solaire s’est formé », a déclaré Pierre Haenecour, auteur principal du document publié dans Nature Astronomy. « Ils nous fournissent également un instantané des conditions dans lesquelles se trouvait une étoile au moment où ce grain s’est formé. »
Surnommé LAP-149, ce grain de poussière représente le seul assemblage connu de grains de graphite et de silicate pouvant être attribués à un type spécifique d’explosion stellaire appelée Nova. Remarquablement, il a survécu au voyage à travers l’espace interstellaire et a voyagé dans la région qui allait devenir notre système solaire il y a quelque 4,5 milliards d’années.
Les Novas sont des systèmes d’étoiles binaires dans lesquels le noyau d’une étoile, appelée naine blanche, est sur le point de disparaître progressivement de l’Univers, tandis que son compagnon est une étoile de séquence principale de faible masse ou une géante rouge. La naine blanche commence alors à aspirer de la matière de son compagnon »
Une naine blanche crée de nouveaux éléments chimiques
Une fois qu’il a ajouté suffisamment de nouveau matériau stellaire, la naine blanche se rallume en explosions périodiques suffisamment violentes pour créer de nouveaux éléments chimiques à partir du combustible stellaire et les rejeter dans l’espace, où ils peuvent voyager vers de nouveaux systèmes stellaires et s’intégrer à leurs matières premières.
Tirant parti des installations sophistiquées de microscopie ionique et électronique au Lunar and Planetary Laboratory de l’UA, une équipe de recherche dirigée par Haenecour a analysé le grain de poussière de la taille d’un microbe jusqu’au niveau atomique. Ce minuscule messager de l’espace s’est avéré être fortement enrichi en un isotope du carbone appelé 13C.
Bien que leurs étoiles mères n’existent plus, la composition isotopique et chimique ainsi que la microstructure des grains de poussière identifiés dans les météorites fournissent des informations uniques en matière de formation de poussière et de conditions thermodynamiques, ont écrit les auteurs.
« Notre découverte nous donne un aperçu d’un processus que nous ne pourrions jamais observer sur Terre », a ajouté Haenecour. « Il nous explique comment les grains de poussière se forment et se déplacent lors de leur expulsion par la Nova. Nous savons maintenant que des grains de poussière carbonés et silicatés peuvent se former dans la même Nova et qu’ils sont transportés à travers des amas de poussière chimiquement distincts – c’est quelque chose qui a été prédit par les modèles mais qui n’a jamais été trouvé dans un spécimen. »
Malheureusement, LAP-149 ne contenant pas suffisamment d’atomes pour déterminer son âge exact, les chercheurs espèrent trouver d’autres spécimens plus grands et similaires dans le futur.
« Si nous pouvions dater ces objets, nous pourrions avoir une meilleure idée de ce à quoi notre galaxie ressemblait dans notre région et de ce qui a déclenché la formation du système solaire », a déclaré Tom Zega, directeur scientifique du centre d’imagerie « peut-être devons-nous notre existence à une explosion d’une supernova à proximité de nous, comprimant les nuages de gaz et de poussière avec son onde de choc, allumant les étoiles et créant des pépinières stellaires. »
OSIRIS-REx devrait fournir un matériel sans altération
La météorite contenant le grain de poussière d’étoiles est l’une des météorites les plus immaculées de la collection du Lunar and Planetary Laboratory. Classée comme une chondrite carbonée, elle serait analogue à celle de Bennu, l’astéroïde cible de la mission OSIRIS-REx dirigée par l’UA. En prenant un échantillon de Bennu et en le rapportant sur Terre, la mission OSIRIS-REx espère fournir aux scientifiques un matériel qui n’a pas subi d’altération depuis la formation de notre système solaire.
Jusque-là, les chercheurs dépendent de découvertes rares telles que LAP-149, qui ont survécu après avoir été éjectées par une étoile qui a explosé, prise dans un nuage effondré de gaz et de poussières qui sont devenus notre système solaire et cuites dans un astéroïde avant de tomber au sol. « C’est remarquable quand on pense à tous les chemins qui auraient dû tuer ce grain de poussière stellaire », a déclaré Zega.
Source : University of Arizona
Crédit photo : Pixabay