Pour la première fois, un type rare de poussière cosmique a été trouvé dans la neige antarctique

Des scientifiques qui étudient la neige fraîchement tombée en Antarctique ont découvert un isotope rare de fer dans la poussière interstellaire cachée à l’intérieur, ce qui suggère que la poussière est apparue récemment. Cette découverte pourrait nous fournir des informations cruciales sur l’histoire des explosions stellaires dans notre voisinage galactique.

Nous savons que la poussière cosmique dérive tout le temps vers la Terre, de minuscules débris provenant de la formation brutale et tumultueuse des étoiles et des planètes, parfois vieilles de plusieurs milliards d’années. L’Antarctique est un endroit idéal pour rechercher de telles poussières, car c’est l’une des régions les plus intactes de la Terre, ce qui facilite la recherche d’isotopes qui ne proviennent pas de notre propre planète.

Dans ce cas, l’isotope identifié par les chercheurs est le fer 60, noté ⁶⁰Fe, l’une des nombreuses variantes radioactives du fer. Auparavant, la présence de ce fer dans les sédiments d’eau profonde et les restes fossilisés de bactéries a suggéré qu’une ou plusieurs supernova avaient explosé dans le voisinage de la Terre il y a entre 3,2 et 1,7 millions d’années.

Cette nouvelle étude marque la première détection de fer interstellaire dans la neige antarctique récente : la poussière serait tombée du ciel au cours des 20 dernières années, ont indiqué les chercheurs.

“Personnellement, j’ai été très surpris, car la présence de fer 60 ce n’était qu’une hypothèse et il était encore plus incertain que le signal soit assez fort pour être détecté”, a déclaré à ScienceAlert Dominik Koll, physicien nucléaire de l’Australian National University.

“C’était un moment très joyeux quand j’ai vu le premier décompte de fer 60 apparaître dans les données, parce que cela signifie que notre image astrophysique globale pourrait ne pas être trop fausse.”

Cette image est la suivante : le système solaire traverse actuellement ce qu’on appelle le nuage interstellaire local, une poche de milieu interstellaire dense qui contient plusieurs nuages de poussière interstellaire.

Si le fer 60 a été déposé sur Terre ces dernières années, cela aide à valider l’idée que notre voisinage galactique local et sa composition particulière d’étoiles interstellaires pourraient avoir été façonnés par des étoiles qui ont explosé.

D’autres recherches devraient pouvoir nous le dire avec certitude. Cela pourrait aussi nous aider à mieux localiser notre position dans le nuage interstellaire local et à mieux savoir depuis combien de temps le système solaire le traverse. “On s’attendrait à une forte augmentation du flux de fer 60 au moment où le système solaire est entré dans le nuage interstellaire local”, a écrit l’équipe dans son étude.

La présente étude a consisté en une analyse chimique par spectrométrie de masse très sensible effectuée sur 500 kilogrammes de neige provenant de l’Antarctique et soigneusement transportée en Allemagne – à l’un des deux seuls endroits au monde où ce type d’analyse peut être effectué.

“Il n’y a pratiquement pas de fer stable ou d’autres éléments abondants en Antarctique, ce qui aide beaucoup pour la mesure des rapports de fer 60”, a dit Koll à ScienceAlert. “La neige a été prise à la pelle et emballée dans des boîtes de stockage qui ont été gardées en dessous de 0°C pour conserver la neige gelée jusqu’à son arrivée à Munich.”

Les chercheurs ont mesuré les rapports d’autres isotopes d’éléments dans leur échantillon pour s’assurer que l’isotope de fer était vraiment d’origine interstellaire. Cela leur a permis d’exclure d’autres origines possibles plus près de chez eux, comme les roches spatiales de notre système solaire irradiées par les rayons cosmiques, ou même les essais d’armes nucléaires.

Plus nous en savons sur le moment et l’emplacement des explosions de supernova dans notre voisinage cosmique, mieux nous pouvons comprendre l’Univers qui nous entoure – et les empreintes qu’il laisse ici-bas sur Terre.

“C’est en fait une chose assez profonde”, a déclaré à Science News l’astrophysicien Brian Fields de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, qui n’était pas impliqué dans la recherche.

“Cela nous parle de l’histoire récente de tout notre voisinage dans la galaxie et de la vie et de la mort des étoiles massives.”

La recherche doit être publiée dans Physical Review Letters.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche