Découverte en Antarctique : Une “particule bizarre” antérieure au Soleil


Un minuscule grain trouvé dans une météorite en Antarctique nous éclaire sur l’origine du système solaire.

particule-antarctique-nova

  • Des chercheurs ont ouvert une petite météorite trouvée dans le champ de glace LaPaz en Antarctique et ont fait une découverte étonnante.
  • À l’intérieur de cette météorite se trouvait une petite inclusion qui, selon eux, venait directement de la nova d’une naine blanche vers la Terre.
  • En étudiant la composition de l’inclusion, les chercheurs ont pu acquérir de nouvelles connaissances sur la thermodynamique des naines blanches, ce qui a finalement permis de mieux comprendre la formation de systèmes solaires comme le nôtre.

Dans une météorite extraite par la NASA du champ de glace LaPaz en Antarctique, des chercheurs ont découvert un grain de poussière d’étoiles qui s’est formé avant même que notre propre Soleil n’ait vu le jour. De plus, ce grain de matière nous donne un aperçu de la façon dont les systèmes solaires ressemblent à notre propre forme.

“Parfois, la recherche consiste à satisfaire votre curiosité. L’une des plus grandes curiosités est la façon dont l’Univers s’est formé et dont la vie a commencé”, a déclaré Jane Howe, l’une des chercheuses de ce projet. “Et cette particule bizarre nous a montré quelque chose qu’on ne savait pas avant.”

Comment une naine blanche a fabriqué “cette particule bizarre”

En un sens, tout est composé de la même poussière d’étoiles que celle que l’on trouve dans cette météorite en Antarctique – toute la matière provient soit du Big Bang, soit des étoiles, d’une manière ou d’une autre. Mais il est rare de trouver de la matière qui provient directement de la source. Plus précisément, le grain de la météorite LaPaz, appelé LAP-149, proviendrait directement d’une nova naine blanche.

Il n’y a pas de fusion dans une naine blanche, donc elles ne font généralement pas de nouvelles choses dans l’Univers. Les naines blanches sont les restes d’une certaine vieille étoile qui ont brûlé à travers leur combustible, et leur lueur blanche et froide n’est que le reste de l’énergie des réactions de fusion de la vieille étoile. Lorsqu’une naine blanche orbite autour d’une autre étoile dans un système binaire, cependant, cette naine blanche peut aspirer de la matière de son étoile compagnon plus grande. Une fois qu’une naine blanche a accumulé suffisamment de matière à partir de son étoile compagnon, la matière peut périodiquement atteindre des températures assez élevées pour déclencher une nouvelle fusion dans une violente explosion.

La plupart d’entre nous sont familiers avec la supernova ; il s’agit d’un événement similaire, quoique moins violent. Lorsqu’une naine blanche devient nova, elle émet des nuages de poussière d’étoiles composés de différents éléments qui peuvent se condenser et trouver leur chemin jusqu’à la Terre. C’est ce qui s’est passé avec LAP-149, qui s’est retrouvé en Antarctique.

Les secrets glanés de la composition de LAP-149

particule-antarctique-nova

Balayage des données de microscopie électronique à transmission de LAP-149 sous différents modes d’imagerie. La figure d montre la composition d’un LAP-149 en fausses couleurs : carbone, rouge, oxygène, bleu et silicium, vert.

Comment les chercheurs ont-ils su que LAP-149 venait vraiment de l’extérieur du système solaire ? En analysant le matériau, ils ont découvert que le grain était fortement enrichi en isotope de carbone 13C, bien au-delà de ce à quoi on pourrait s’attendre pour tout ce qui s’est formé dans le système solaire. “Les compositions isotopiques en carbone de tout ce que nous avons échantillonné et qui provient d’une planète ou d’un corps de notre système solaire varient généralement d’un facteur de l’ordre de 50”, a déclaré l’auteur principal Pierre Haenecour dans un communiqué de presse de l’Université de l’Arizona. “Le 13C que nous avons trouvé dans LAP-149 est enrichi de plus de 50 000 fois. Ces résultats fournissent d’autres preuves en laboratoire que les grains riches en carbone et en oxygène provenant de nova ont contribué aux éléments constitutifs de notre système solaire.”

Comme LAP-149 était d’origine extrasolaire, les chercheurs ont pu étudier sa composition et mieux comprendre les processus à partir de sa source, une nova naine blanche. En utilisant la microscopie ionique et électronique, l’équipe de recherche a trouvé une petite inclusion, de quelques centaines de nanomètres seulement, composée de silicates riches en oxygène dans la structure de graphite plus grande. Cette découverte s’est avérée très excitante – il n’y a pas eu d’autres grains de poussière d’étoile qui correspondent à cette composition.

Le matériau d’une nova dépend de la composition et de la densité de l’étoile naine blanche qui l’a produite, et les modèles traditionnels de la thermodynamique de ces nova ne correspondent pas à ce qui a été trouvé dans LAP-149. Comme des silicates riches en oxygène ont été trouvés dans le graphite de LAP-149, ces travaux permettent aux scientifiques d’affiner leur compréhension des processus thermodynamiques qui se déroulent dans les nova, en particulier la formation et le mouvement des grains de poussière d’étoiles. Cela montre également que des poussières carbonées et silicatées peuvent être produites dans la même éjection à partir d’une nova, ce qui permet de mieux comprendre comment les systèmes solaires comme le nôtre se sont formés.

D’un point de vue plus large, cependant, ces travaux constituent un exemple incroyable du chemin parcouru par la science. Non seulement nous avons pu identifier qu’une météorite s’est formée à partir des nuages de poussière d’étoiles entourant une étoile naine blanche subissant un processus violent, explosif et créatif il y a des milliards d’années, mais nous avons pu étudier sa composition et apprendre comment ce processus s’est développé. Grâce à des recherches comme celles de Jane Howe, Pierre Haenecour et ses collègues, nous pourrons en apprendre encore plus sur le cosmos dans l’avenir.

Lire aussi : Des astronomes trouvent enfin la première molécule à s’être formée dans l’Univers

Source : Big Think – Traduit par Anguille sous roche


Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *