Les scientifiques ont enregistré pour la première fois des traces de l'existence de molécules radioactives dans l'espace, observant l'une des étoiles les plus insolites de la Voie lactée, résultant de la collision de deux autres étoiles. Leurs résultats ont été présentés dans la revue Nature Astronomy.
«En fait, nous avons réussi à« ouvrir »l'intérieur d'une étoile déchirée il y a trois siècles et à y trouver une source active d'atomes d'un des isotopes de l'aluminium les plus rares et les plus courts. La découverte de l'aluminium 26 dans ses restes nous aidera à mieux comprendre comment se déroule l'évolution chimique de notre galaxie », explique Tomasz Kaminski de l'Université de Harvard (USA).
Perte œcuménique
Après le Big Bang, il n'y avait que trois éléments dans l'univers: l'hydrogène, l'hélium et des traces de lithium. Cependant, après 300 millions d'années, lorsque les premières étoiles sont apparues, des éléments plus lourds ont commencé à apparaître, nés au cours de réactions thermonucléaires dans les intestins des étoiles.
Les scientifiques pensent aujourd'hui que tous les éléments plus lourds que le fer, y compris l'or, l'uranium et d'autres métaux des terres lourdes et rares, proviennent en grande partie d'explosions de supernova, car la température et la pression à l'intérieur des étoiles sont trop basses pour qu'elles se forment rapidement.
D'autre part, des tentatives récentes d'estimer la quantité d'or et d'autres éléments lourds générés par les supernovae suggèrent que ces dernières forment ces substances extrêmement lentement. Cela indique que d'autres processus plus exotiques, tels que les collisions d'étoiles à neutrons, peuvent avoir été impliqués dans leur naissance.
Kaminski et ses collègues ont découvert une autre source de "métaux" astronomiques directement liés à la formation de la Terre et d'autres planètes, en observant l'une des étoiles les plus bizarres de la galaxie, l'étoile CK dans la constellation de Chanterelle.
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C'est la plus ancienne "nouvelle étoile" découverte et étudiée par des astronomes professionnels à la fin du 17ème siècle. Par ce mot, les scientifiques n'entendent pas vraiment de nouvelles luminaires, mais des étoiles déjà existantes, dont la luminosité a fortement augmenté puis est tombée sous l'influence de certains processus internes ou d'interactions avec d'autres corps célestes.
Contrairement à la plupart des autres novae, CK Vulpeculae a explosé en 1670 non pas à la suite d'interactions entre les naines blanches et les étoiles ordinaires, mais à cause d'un événement encore plus catastrophique - une collision frontale de deux petites étoiles.
Cet "accident cosmique" a conduit à une explosion, presque égale en force à une explosion de supernova, et à la naissance d'une nouvelle étoile, une petite naine rouge ou orange. Cette étoile était plusieurs milliers de fois plus sombre que l'explosion elle-même, qui a duré environ deux ans, c'est pourquoi les astronomes ne peuvent pas trouver CK Vulpeculae jusqu'à présent.
Usine d'isotopes
Comme le note Kaminski, son équipe n'était pas intéressée par l'étoile elle-même, mais par la nébuleuse rougeoyante qui a émergé après l'explosion. À l'intérieur, comme les scientifiques le soupçonnent depuis longtemps, il doit y avoir un grand nombre d'isotopes rares de divers éléments qui se sont produits au moment de la collision des luminaires, lorsque les températures et les pressions à l'intérieur de leur matière ont atteint des niveaux records.
Un intérêt particulier pour les scientifiques est l'aluminium-26, l'un des isotopes les plus rares de ce métal sur Terre qui n'existe pas dans la nature aujourd'hui. Ce type de métal, selon les physiciens, ne se forme que lors des explosions de supernovae et dans les entrailles de luminaires super chauds "shaggy", les étoiles dites Wolf-Rayet, et il se transforme très rapidement en magnésium-26 stable pendant plusieurs millions d'années après sa naissance.
La matière première du système solaire, comme le montre la proportion d'isotopes de magnésium dans la matière des météorites anciennes, contenait de grandes quantités d'aluminium-26. Cela a mis devant les scientifiques l'un des principaux mystères de l'histoire de la formation de la Terre et d'autres planètes - d'où vient cet isotope, si les supernovae étaient sa seule source et où le Soleil aurait pu naître.
Kaminsky et ses collègues ont réussi à résoudre partiellement ce mystère en observant le "linceul" de gaz et de poussière des Vulpécules CK à l'aide du télescope à micro-ondes APEX installé sur le haut plateau chilien de Chahnantor. Comme sa «grande sœur», l'Observatoire ALMA, il peut suivre le mouvement des molécules les plus froides et les plus petites dans des accumulations aussi denses de gaz et de poussière.
Il s'est avéré qu'à l'intérieur de la nébuleuse entourant les Vulpécules CK, il y a une assez grande quantité de ce métal sous forme de molécules contenant un atome d'aluminium-26 et de fluor. Leur masse totale, selon les astrophysiciens, était assez importante - environ 3,4 quintillions de tonnes, ce qui équivaut à un quart de la masse de Pluton.
Ils ont été, note Kaminski, les premières molécules radioactives que les scientifiques ont pu trouver dans l'espace et la première preuve que tout l'aluminium-26 n'est pas produit par des supernovae et des étoiles chaudes. Les scientifiques espèrent que de nouvelles observations de cette étoile inhabituelle aideront à comprendre le rôle que jouent ces collisions d'étoiles dans l'évolution chimique de la galaxie et dans la formation de planètes potentiellement habitables.
