Des scientifiques ont récemment fait une découverte remarquable en identifiant une particule rare de poussière d’étoile provenant d’une supernova. Elle était enfermée dans une ancienne météorite. Cette découverte offre un aperçu fascinant de la vie, de la mort et de la renaissance stellaire qui s’étend sur presque toute l’histoire de l’univers qui est vieille de 13,8 milliards d’années.
Un grain de poussière stellaire dans une météorite
Lorsqu’une étoile massive meurt dans une explosion de supernova, la matière qu’elle a forgée au cours de sa vie est dispersée dans l’espace. Une partie se retrouve alors intégrée dans la prochaine génération d’étoiles, ainsi que dans les disques protoplanétaires qui les entourent.
Cette particule de poussière, retrouvée enfermée dans une ancienne météorite, offre un rare aperçu de ce processus, témoignant de la mort cataclysmique des étoiles qui ont précédé le soleil et de la dispersion de leur matière dans tout l’univers.
Dans le cadre d’une étude récente, des chercheurs ont utilisé une sonde atomique. Il s’agit d’une technologie utilisée en sciences des matériaux et en géochimie pour étudier la composition chimique et la structure atomique des échantillons solides de manière très précise. Ils ont ainsi pu examiner cette particule de poussière d’étoile de plus près.
Plus précisément, les scientifiques se sont concentrés sur les isotopes présents à l’intérieur. Pour rappel, les isotopes sont des variantes d’éléments chimiques avec des nombres de neutrons différents.
Ce grain de poussière présentait un rapport d’isotopes de magnésium extrêmement élevé, le plus élevé jamais découvert. Pour les auteurs de l’étude, un tel rapport isotopique suggère que l’étoile qui a produit cette particule est morte lors d’un phénomène récemment découvert : une supernova brûlant de l’hydrogène.
Le témoignage d’un événement rare
Dans le détail, les supernovas sont des événements cataclysmiques qui se produisent lors de la mort explosive d’une étoile. Il existe différents types de supernovas, chacun associé à des processus stellaires distincts.
Dans le cas des supernovas brûlant de l’hydrogène, il s’agit d’une sous-classe spécifique de supernovas qui se produisent lorsqu’une étoile massive approche de la fin de sa vie. Ces étoiles massives, également appelées étoiles de type O ou B, ont une structure en couches avec de l’hydrogène fusionnant en hélium au cœur de l’étoile.
À mesure que l’hydrogène dans le cœur de l’étoile est épuisé, la fusion nucléaire cesse de produire suffisamment d’énergie pour maintenir l’équilibre entre la pression de radiation et la gravité. En conséquence, le noyau de l’étoile s’effondre sous son propre poids, déclenchant une série de réactions nucléaires en cascade.
Dans une supernova brûlant de l’hydrogène, la mort de l’étoile est caractérisée par une combustion explosive de l’hydrogène restant dans sa couche externe. Ce processus est similaire à l’allumage d’une fusée : lorsque l’hydrogène est brûlé de manière explosive, il libère une énorme quantité d’énergie sous forme de lumière, de chaleur et de force explosive.
L’explosion résultante propulse une grande quantité de matière stellaire dans l’espace environnant à des vitesses extrêmement élevées. Pendant ce processus, des éléments plus lourds que l’hydrogène, tels que le magnésium, peuvent être synthétisés par fusion nucléaire dans les couches externes de l’étoile.
Ces supernovas brûlant de l’hydrogène sont relativement rares par rapport aux autres types de supernovas, bien qu’elles jouent un rôle crucial dans la dispersion des éléments lourds dans l’univers. La découverte d’un grain de poussière témoin d’un tel événement est donc d’autant plus intéressante.
Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.
