Joseph Norman
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Deux astronomes pensent avoir identifié l'ancienne collision stellaire qui a donné à notre système solaire sa cache d'or et de platine précieux - une partie, en tout cas.
Dans une nouvelle étude publiée le 1er mai dans la revue Nature, le duo a analysé les restes d'isotopes radioactifs, ou des versions de molécules avec différents nombres de neutrons, dans une très ancienne météorite. Ensuite, ils ont comparé ces valeurs aux rapports isotopiques produits par une simulation informatique de fusions d'étoiles à neutrons - des collisions stellaires cataclysmiques qui peuvent provoquer des ondulations dans le tissu de l'espace-temps. [15 images inoubliables d'étoiles]
Les chercheurs ont découvert qu'une seule collision d'étoiles à neutrons, débutant environ 100 millions d'années avant la formation de notre système solaire et situé à 1000 années-lumière, peut avoir fourni à notre voisinage cosmique de nombreux éléments plus lourds que le fer, qui compte 26 protons. Cela comprend environ 70% des atomes de curium de notre système solaire primitif et 40% de ses atomes de plutonium, ainsi que plusieurs millions de livres de métaux précieux comme l'or et le platine. Au total, ce seul crash d'étoile ancienne a peut-être donné à notre système solaire 0,3% de tous ses éléments lourds, ont découvert les chercheurs - et nous en transportons certains avec nous chaque jour..
Il a ajouté que si vous portez une alliance en or ou en platine, vous portez également un peu du passé cosmique explosif. "Environ 10 milligrammes [0,00035 onces] se sont probablement formés il y a 4,6 milliards d'années", a déclaré Bartos..
Il y a de l'or dans ces étoiles
Comment une star fabrique-t-elle une alliance? Il faut une explosion cosmique épique (et quelques milliards d'années de patience).
Des éléments comme le plutonium, l'or, le platine et d'autres plus lourds que le fer sont créés dans un processus appelé capture rapide de neutrons (également appelé processus r), dans lequel un noyau atomique gloms rapidement sur un tas de neutrons libres avant que le noyau n'ait le temps de décomposition radioactive. Ce processus se produit uniquement à la suite des événements les plus extrêmes de l'univers - dans les explosions stellaires appelées supernovas ou étoiles à neutrons en collision - mais les scientifiques ne sont pas d'accord sur lequel de ces deux phénomènes est principalement responsable de la production d'éléments lourds dans l'univers..
Dans leur nouvelle étude, Bartos et son collègue Szabolcs Marka (de l'Université Columbia à New York) font valoir que les étoiles à neutrons sont la principale source d'éléments lourds dans le système solaire. Pour ce faire, ils ont comparé les éléments radioactifs conservés dans une météorite ancienne avec des simulations numériques de fusions d'étoiles à neutrons à différents points de l'espace-temps autour de la Voie lactée..
"Le météore contenait le reste d'isotopes radioactifs produits par les fusions d'étoiles à neutrons", a déclaré Bartos dans un e-mail. "Alors qu'ils se sont désintégrés il y a longtemps, ils pourraient être utilisés pour reconstruire la quantité de l'isotope radioactif d'origine au moment de la formation du système solaire."
La météorite en question contenait des isotopes désintégrés d'atomes de plutonium, d'uranium et de curium, que les auteurs d'une étude de 2016 dans la revue Science Advances ont utilisée pour estimer les quantités de ces éléments présents dans le système solaire primitif. Bartos et Marka ont branché ces valeurs dans un modèle informatique pour déterminer combien de fusions d'étoiles à neutrons il faudrait pour remplir le système solaire avec les quantités correctes de ces éléments..
Un cataclysme désinvolte
Il s'avère qu'une seule fusion d'étoiles à neutrons ferait l'affaire, si elle se produisait assez près de notre système solaire - dans les 1000 années-lumière, soit environ 1% du diamètre de la Voie lactée..
On pense que les fusions d'étoiles à neutrons sont assez rares dans notre galaxie, ne se produisant que quelques fois tous les millions d'années, ont écrit les chercheurs. Les supernovas, par contre, sont beaucoup plus courantes; selon une étude de 2006 de l'Agence spatiale européenne, une étoile massive explose dans notre galaxie une fois tous les 50 ans environ.
Ce taux de supernova est beaucoup trop élevé pour tenir compte des niveaux d'éléments lourds observés dans les premiers météores du système solaire, ont conclu Bartos et Marka, les excluant comme la source probable de ces éléments. Une seule fusion d'étoiles à neutrons à proximité, cependant, correspond parfaitement à l'histoire.
Selon Bartos, ces résultats "jettent une lumière vive" sur les événements explosifs qui ont contribué à faire de notre système solaire ce qu'il est.
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Publié à l'origine le .