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Ce sont les plus anciennes poussières d’étoiles jamais découvertes

Crédits : Janaína N. Ávila

Une équipe de chercheurs vient de dater les plus anciens grains de poussière interstellaire jamais découverts. Certains sont plus vieux que le Soleil.

Il y a une cinquantaine d’années, une météorite s’est écrasée dans l’état de Victoria, en Australie. La pierre (météorite de Murchison), qui pesait environ 100 kilos, a été fragmentée en plusieurs morceaux qui ont été distribués à plusieurs établissements pour analyses. Et c’est le musée Field, à Chicago (États-Unis), qui a hérité du plus gros morceau (52 kilogrammes).

Il arrive parfois que les météorites contiennent des grains de matière antérieurs au système solaire. Des grains pré-solaires, comme on les appelle, ont été retrouvés dans cette pierre tombée en Australie, mais jusqu’à présent ils ont été difficiles à dater. Grâce à de nouvelles techniques combinant de la microscopie électronique et de la spectrométrie, les chercheurs du musée Field ont réussi cet exploit.

Mesurer l’exposition au rayonnement cosmique

Dater directement cette matière n’est pas possible. Pour cette étude, les chercheurs ont analysé les effets de l’exposition de la poussière au rayonnement cosmique, qui peut pénétrer des matériaux solides. En interagissant avec la matière, ces rayons forment alors de nouveaux éléments. En l’occurence ici, de l’hélium-3 et du néon-21. Et plus ils sont exposés longtemps, plus ces éléments se forment.

« Nous avons alors compté les atomes produits dans les grains qui se sont formés par interactions avec les rayons cosmiques, explique Philipp Heck, principal auteur de l’étude. Nous savons combien de ces éléments peuvent être produits par unité de temps, donc nous pouvons calculer un âge en comptant simplement le nombre d’atomes de chaque espèce ».

Pour imager cela, le chercheur prend l’exemple d’un seau vide laissé dehors sous la pluie. En supposant que les précipitations sont constantes, la quantité d’eau qui s’accumule dans le seau vous indique la durée de l’exposition de ce dernier.

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Un grain de poussière pré-solaire. Crédits : Janaína N. Ávila

Des grains plus anciens que le Soleil

Au total, 40 grains pré-solaires ont été analysés. Quelques-uns étaient âgés de plus de 5,5 milliards d’années, mais la plupart se sont formés plus tard, il y a entre 4,7 et 4,9 milliards d’années. Qu’il s’agisse des uns ou des autres, tous sont plus anciens que le système solaire, formé il y a environ 4,6 milliards d’années. Ce sont les matériaux solides les plus vieux jamais retrouvés sur notre planète.

Pour les chercheurs, la majorité de ces grains sont issus d’un épisode de formation d’étoiles intense qui a débuté dans notre Galaxie il y a environ sept milliards d’années. Ces grains auraient alors été soufflés dans l’espace, se condensant pour ensuite être incorporés dans ce qui allait devenir la météorite de Murchison. Finalement, ces grains ont terminé leur course folle sur Terre.

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