Les scientifiques pensent que les collapsars sont à l’origine de 80% de l’or dans l’univers

L’univers est le siège de beaucoup de phénomènes qui restent mystérieux malgré les progrès de la science et des technologies. Une des questions que les scientifiques se posent jusqu’à maintenant est celle de la formation des éléments lourds tels que l’or, l’argent, le platine ou encore l’uranium.

En effet, la formation des éléments plus légers tels que l’oxygène, le carbone ou l’azote fait appel à des réactions nucléaires de fusion, ce que l’on rencontre habituellement dans le cœur des étoiles. Mais pour ce qui est des éléments plus lourds, cela reste un casse-tête.

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Les scientifiques scientifiques avancent toutefois une hypothèse selon laquelle ces éléments pourraient se former avec les collapsars, des étoiles à neutrons supermassives tournant à pleine vitesse et qui entrent en collisions pour former un trou noir.

Les conditions énergétiques et l’abondance de matière autour de ces phénomènes étant suspectées d’être idéales pour y arriver.

Des étoiles supermassives qui jouent aux alchimistes

Selon Brian Metzger, astrophysicien à l’Université de Columbia et un des auteurs de cette étude publiée dans Nature le 8 mai dernier, les collapsars sont d’excellents candidats pour la production à grande échelle d’éléments lourds comme l’or, l’argent ou le platine. Ainsi, un collapsar serait capable de générer “plusieurs centaines de fois la masse de la Terre en or.

Les scientifiques sont parvenus à cette conclusion en étudiant la collision de deux étoiles à neutrons qui, en explosant, génère des ondes gravitationnelles et de la lumière. La spectroscopie des différentes ondes émises a révélé que des éléments lourds, notamment l’or, l’argent et le platine se sont formés.

Le fameux processus “R”

Pour comprendre comment cela se produit, il faut savoir que la formation des éléments lourds, ceux qui se trouvent plus bas dans le tableau périodique des éléments de Mendeleev, nécessite un environnement extrêmement dense en matière et en neutrons.

Dans cette soupe énergétique, les noyaux atomiques présents absorbent rapidement des neutrons et subissent des réactions nucléaires en chaîne qui les transforment en nouveaux éléments. C’est ce que les scientifiques appellent le processus “R”. Et il se trouve que c’est exactement ce qui se passe au niveau des collapsars.

D’un autre côté, une étude réalisée en 2016 a mis en évidence que le processus “R” est également présent dans le cas d’une fusion d’étoiles à neutrons. Toutefois, son potentiel pour la formation d’éléments lourds est largement inférieur à ce dont un collapsar serait capable.

Un seul collapsar serait à même de générer 30 fois plus de matériaux pour une réaction “R”, et ils seraient donc à l’origine de 80% des éléments lourds de l’univers, le reste serait pour les fusions d’étoiles à neutrons.

Mots-clés astronomie