L'explosion stellaire de 2004 a créé l'équivalent d'une planète en or en seulement une demi-seconde

Le 27 décembre 2004, un puissant sursaut gamma provenant d'un magnétar situé à quelque 30 000 années-lumière a été détecté par une série de satellites. Cet événement, considéré comme l'une des explosions les plus brillantes jamais observées dans la Voie lactée, a libéré une énorme quantité d'énergie, équivalente à la totalité de l'énergie produite par le Soleil en 250 000 ans. Les scientifiques ont notamment confirmé que l'explosion avait produit une masse équivalente à celle d'une planète en éléments lourds, dont l'or et le platine.

Selon une étude publiée dans l'Astrophysical Journal Letters, une équipe de scientifiques de l'Université de Columbia a fourni des preuves convaincantes pour répondre à l'une des questions les plus controversées de l'astrophysique depuis des décennies : d'où viennent réellement les éléments les plus lourds de l'univers, comme l'or et le platine ?

Photo : SciTechDaily.

Contrairement aux éléments légers comme l'hydrogène et l'hélium, formés peu après le Big Bang, et aux éléments intermédiaires comme l'oxygène et le fer, créés au cœur des étoiles ordinaires, les éléments plus lourds que le fer (Fe) nécessitent des conditions physiques extrêmes, dépassant les capacités des explosions de supernovae, pour se former. Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont cru que les fusions d'étoiles à neutrons étaient la principale source de ces éléments. Cependant, la découverte de l'explosion de 2004 a ouvert la voie à un « candidat » potentiel : les magnétars.

Un magnétar est un type particulier d'étoile à neutrons, caractérisé par un champ magnétique extrêmement puissant, 10 000 milliards de fois supérieur à celui d'un aimant de réfrigérateur classique. Lors de l'événement de 2004, le magnétar SGR 1806-20 a produit un sursaut gamma massif. Après le sursaut gamma principal, le télescope spatial INTEGRAL de l'Agence spatiale européenne a détecté un sursaut de rayonnement plus faible, d'une durée de plusieurs heures. Ce phénomène n'était pas encore totalement expliqué à l'époque.

Mais une équipe de l'Université Columbia a désormais démontré que ce rayonnement persistant est en réalité un signal de désintégration radioactive d'éléments lourds nouvellement formés, par une réaction nucléaire en chaîne appelée processus r. Cette réaction se produit lorsque la couche externe du magnétar est déchirée lors de l'explosion, permettant la synthèse de nouveaux atomes.

Anirudh Patel, qui a réalisé des simulations informatiques fin 2024, a constaté que le signal lumineux de 2004 était cohérent avec le modèle gamma de désintégration radioactive des éléments superlourds. L'équipe estime qu'au moins 10 % de l'or, du platine et des autres métaux précieux présents sur Terre pourraient provenir d'explosions de magnétars similaires.

« Nous portons peut-être à nos poignets des atomes forgés lors d'une violente explosion cosmique il y a des dizaines de milliers d'années-lumière », a déclaré le professeur Brian Metzger, qui a dirigé l'équipe de recherche. « C'est l'accumulation d'explosions stellaires tout au long de l'histoire de la Galaxie qui a contribué à la formation des précieux minéraux de notre planète. »

Cette découverte établit également que les magnétars ne sont pas seulement de puissantes sources de rayons gamma, mais aussi des « forges à éléments » extrêmement efficaces dans l'univers. Il s'agit seulement du deuxième événement de l'histoire des sciences, après la fusion d'étoiles à neutrons en 2017, dont la capacité à former des éléments superlourds par un mécanisme physique clair est confirmée.

Les résultats de la recherche modifient non seulement la vision scientifique actuelle sur l’origine des éléments précieux sur Terre, mais ouvrent également une nouvelle direction de recherche sur le rôle clé des magnétars dans l’évolution chimique de l’univers.

Plus intéressant encore, ce qui était autrefois considéré comme un mythe en alchimie – comme la transformation de la matière en or – est désormais une réalité scientifique qui se déroule au milieu de l’univers, au cœur d’étoiles en explosion à des dizaines de milliers d’années-lumière de la Terre.

Bao Ngoc (à temps partiel)

Source : https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/vu-no-sao-tu-nam-2004-tao-ra-luong-vang-tuong-duong-mot-hanh-tinh-chi-trong-nua-giay/20250514084935150