{"id":1490,"date":"2025-05-22T11:12:29","date_gmt":"2025-05-22T08:12:29","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/fr\/?p=1490"},"modified":"2025-11-20T20:02:36","modified_gmt":"2025-11-20T17:02:36","slug":"jusqua-10-des-elements-lourds-de-lunivers-tels-que-lor-le-platine-et-dautres-ont-ete-crees-lors-de-lexplosion-dun-magnetar-geant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/fr\/2025\/05\/22\/jusqua-10-des-elements-lourds-de-lunivers-tels-que-lor-le-platine-et-dautres-ont-ete-crees-lors-de-lexplosion-dun-magnetar-geant\/","title":{"rendered":"Jusqu’\u00e0 10% des \u00e9l\u00e9ments lourds de l’Univers, tels que l’or, le platine et d’autres, ont \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9s lors de l’explosion d’un magn\u00e9tar g\u00e9ant"},"content":{"rendered":"

Apr\u00e8s le Big Bang, l\u2019univers primitif contenait de l\u2019hydrog\u00e8ne, de l\u2019h\u00e9lium et une quantit\u00e9 infime de lithium. Plus tard, certains \u00e9l\u00e9ments plus lourds, dont le fer, ont \u00e9t\u00e9 forg\u00e9s dans les \u00e9toiles. Mais l\u2019un des plus grands myst\u00e8res de l\u2019astrophysique est de savoir comment les premiers \u00e9l\u00e9ments plus lourds que le fer, comme l\u2019or, ont \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9s et r\u00e9partis dans l\u2019univers?<\/p>\n

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\u00abC\u2019est une question assez fondamentale en termes d\u2019origine de la mati\u00e8re complexe dans l\u2019univers\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Anirudh Patel, doctorant \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 Columbia \u00e0 New York. \u00abC’est un puzzle amusant qui n’est pas vraiment r\u00e9solu.\u00bb<\/p>\n

Patel a dirig\u00e9 une \u00e9tude utilisant des donn\u00e9es archiv\u00e9es vieilles de 20 ans provenant des t\u00e9lescopes de la NASA et de l’ESA, qui a trouv\u00e9 des preuves d’une source surprenante de grandes quantit\u00e9s de ces \u00e9l\u00e9ments lourds : les \u00e9ruptions d’\u00e9toiles \u00e0 neutrons hautement magn\u00e9tis\u00e9es appel\u00e9es magn\u00e9tars. L\u2019\u00e9tude est publi\u00e9e dans The Astrophysical Journal Letters.<\/p>\n

Les auteurs de l’\u00e9tude ont calcul\u00e9 que les explosions de magn\u00e9tars g\u00e9ants pourraient repr\u00e9senter jusqu’\u00e0 10% de l’abondance totale d’\u00e9l\u00e9ments plus lourds que le fer dans la galaxie. \u00c9tant donn\u00e9 que les magn\u00e9tars existaient relativement t\u00f4t dans l\u2019histoire de l\u2019Univers, le premier or a peut-\u00eatre \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9 de cette mani\u00e8re.<\/p>\n

\u00ab\u00a0C’est une r\u00e9ponse \u00e0 l’une des questions du si\u00e8cle et une solution \u00e0 un myst\u00e8re utilisant des donn\u00e9es d’archives qui avaient \u00e9t\u00e9 presque oubli\u00e9es\u00a0\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Eric Burns, co-auteur de l’\u00e9tude et astrophysicien \u00e0 l’Universit\u00e9 d’\u00c9tat de Louisiane \u00e0 Baton Rouge, selon un communiqu\u00e9 de presse de la NASA.<\/p>\n

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\nUne rupture dans la cro\u00fbte d’une \u00e9toile \u00e0 neutrons hautement magn\u00e9tis\u00e9e, repr\u00e9sent\u00e9e ici par un rendu d’artiste, pourrait d\u00e9clencher des \u00e9ruptions de haute \u00e9nergie. Centre de vol spatial Goddard, NASA\/C. Wissinger<\/em><\/p>\n

Les \u00e9toiles \u00e0 neutrons sont les noyaux effondr\u00e9s d\u2019\u00e9toiles explos\u00e9es. Elles sont si denses qu\u2019une seule cuill\u00e8re \u00e0 caf\u00e9 de mati\u00e8re d\u2019\u00e9toile \u00e0 neutrons sur Terre p\u00e8serait un milliard de tonnes. Un magn\u00e9tar est une \u00e9toile \u00e0 neutrons dot\u00e9e d\u2019un champ magn\u00e9tique extr\u00eamement puissant.<\/p>\n

Dans de rares cas, les magn\u00e9tars \u00e9mettent d’\u00e9normes quantit\u00e9s de rayonnement \u00e0 haute \u00e9nergie lorsqu’ils subissent des \u00abtremblements de terre stellaires\u00bb, qui, comme les tremblements de terre, perturbent la cro\u00fbte de l’\u00e9toile \u00e0 neutrons. Les tremblements d’\u00e9toiles peuvent \u00e9galement \u00eatre associ\u00e9s \u00e0 de puissantes explosions de radiations appel\u00e9es \u00e9ruptions de magn\u00e9tars g\u00e9ants, qui peuvent m\u00eame affecter l’atmosph\u00e8re terrestre. Seules trois \u00e9ruptions g\u00e9antes de magn\u00e9tars ont \u00e9t\u00e9 observ\u00e9es dans la Voie lact\u00e9e et le Grand Nuage de Magellan \u00e0 proximit\u00e9, et sept au-del\u00e0.<\/p>\n

Patel et ses coll\u00e8gues, dont son superviseur Brian Metzger, professeur \u00e0 l’Universit\u00e9 Columbia et chercheur principal au Flatiron Institute de New York, se sont demand\u00e9s comment le rayonnement des \u00e9ruptions g\u00e9antes pourrait correspondre aux \u00e9l\u00e9ments lourds qui s’y forment. Cela pourrait se produire gr\u00e2ce \u00e0 un \u00abprocessus rapide\u00bb de neutrons convertissant les noyaux atomiques plus l\u00e9gers en noyaux plus lourds.<\/p>\n\n

Les protons d\u00e9terminent l’identit\u00e9 d’un \u00e9l\u00e9ment dans le tableau p\u00e9riodique: l’hydrog\u00e8ne a un proton, l’h\u00e9lium en a deux, le lithium en a trois, et ainsi de suite. Les atomes ont \u00e9galement des neutrons, qui n\u2019affectent pas l\u2019identit\u00e9 mais ajoutent de la masse. Parfois, lorsqu’un atome capture un neutron suppl\u00e9mentaire, l’atome devient instable et un processus de d\u00e9sint\u00e9gration nucl\u00e9aire se produit qui convertit le neutron en proton, faisant avancer l’atome dans le tableau p\u00e9riodique. Voici comment, par exemple, un atome d\u2019or peut capter un neutron suppl\u00e9mentaire et se transformer en mercure.<\/p>\n

Dans l’environnement unique d’une \u00e9toile \u00e0 neutrons effondr\u00e9e, o\u00f9 la densit\u00e9 de neutrons est extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e, quelque chose d’encore plus \u00e9trange se produit: des atomes individuels peuvent rapidement capturer tellement de neutrons qu’ils subissent de multiples d\u00e9sint\u00e9grations, entra\u00eenant la formation d’un \u00e9l\u00e9ment beaucoup plus lourd comme l’uranium.<\/p>\n

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\nCe concept d’artiste repr\u00e9sente un magn\u00e9tar – un type d’\u00e9toile \u00e0 neutrons avec un champ magn\u00e9tique puissant – perdant de la mati\u00e8re dans l’espace. Repr\u00e9sent\u00e9es par de fines lignes vertes, les lignes de champ magn\u00e9tique influencent le mouvement de la mati\u00e8re charg\u00e9e autour du magn\u00e9tar. NASA\/JPL-Caltech<\/em><\/p>\n

Lorsque les astronomes ont observ\u00e9 la collision de deux \u00e9toiles \u00e0 neutrons en 2017 \u00e0 l’aide de t\u00e9lescopes de la NASA et de l’Observatoire d’ondes gravitationnelles \u00e0 interf\u00e9rom\u00e8tre laser (LIGO), ainsi que de nombreux t\u00e9lescopes sur Terre et dans l’espace qui ont surveill\u00e9 la d\u00e9couverte originale, ils ont confirm\u00e9 que l’\u00e9v\u00e9nement aurait pu cr\u00e9er de l’or, du platine et d’autres \u00e9l\u00e9ments lourds. Mais les fusions d\u2019\u00e9toiles \u00e0 neutrons se produisent trop tard dans l\u2019histoire de l\u2019Univers pour expliquer les premiers or et autres \u00e9l\u00e9ments lourds. Des recherches r\u00e9centes men\u00e9es par les co-auteurs de la nouvelle \u00e9tude, Jakub Cechula de l’Universit\u00e9 Charles de Prague, Todd Thompson de l’Universit\u00e9 d’\u00c9tat de l’Ohio et Metzger, ont montr\u00e9 que les explosions de magn\u00e9tars peuvent chauffer et \u00e9jecter de la mati\u00e8re de la cro\u00fbte de l’\u00e9toile \u00e0 neutrons \u00e0 grande vitesse, ce qui en fait une source potentielle de<\/p>\n

Au d\u00e9but, Metzger et ses coll\u00e8gues pensaient que la signature de la cr\u00e9ation et de la distribution des \u00e9l\u00e9ments lourds dans le magn\u00e9tar appara\u00eetrait dans la lumi\u00e8re visible et ultraviolette, et ils ont publi\u00e9 leurs pr\u00e9dictions. Mais Burns, en Louisiane, s\u2019est demand\u00e9 s\u2019il pourrait y avoir un signal de rayons gamma suffisamment brillant pour \u00eatre d\u00e9tect\u00e9. Il a demand\u00e9 \u00e0 Metzger et Patel de v\u00e9rifier, et ils ont d\u00e9couvert qu’une telle signature pouvait exister.<\/p>\n

\u00ab\u00c0 un moment donn\u00e9, nous avons dit : \u00ab\u00a0OK, nous devrions demander aux observateurs s’ils ont vu quelque chose\u00a0\u00bb\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Metzger.<\/p>\n

Burns a examin\u00e9 les donn\u00e9es des rayons gamma de la derni\u00e8re \u00e9ruption g\u00e9ante, qui s’est produite en d\u00e9cembre 2004. Il s’est rendu compte que si les scientifiques avaient expliqu\u00e9 le d\u00e9but de l’\u00e9ruption, ils avaient \u00e9galement identifi\u00e9 un signal plus petit provenant du magn\u00e9tar dans les donn\u00e9es du Laboratoire international d’astrophysique des rayons gamma (INTEGRAL) de l’Agence spatiale europ\u00e9enne (ESA), une mission r\u00e9cemment annul\u00e9e impliquant la NASA. \u00abCela avait \u00e9t\u00e9 remarqu\u00e9 \u00e0 l’\u00e9poque, mais personne n’avait la moindre id\u00e9e de ce que cela pouvait \u00eatre\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Burns.<\/p>\n

Metzger se souvient que Burns pensait que lui et Patel lui \u00abfaisaient une farce\u00bb parce que la pr\u00e9diction du mod\u00e8le de leur \u00e9quipe correspondait tr\u00e8s \u00e9troitement au signal myst\u00e9rieux des donn\u00e9es de 2004. En d\u2019autres termes, le signal de rayons gamma d\u00e9tect\u00e9 il y a plus de 20 ans \u00e9tait coh\u00e9rent avec ce \u00e0 quoi il devrait ressembler lorsque des \u00e9l\u00e9ments lourds sont cr\u00e9\u00e9s puis distribu\u00e9s dans une explosion de magn\u00e9tar g\u00e9ant.<\/p>\n\n

Patel \u00e9tait tellement enthousiaste que \u00abpendant la semaine ou les deux semaines qui ont suivi, je n’ai pens\u00e9 \u00e0 rien d’autre. C’\u00e9tait tout ce \u00e0 quoi je pouvais penser\u00bb, a-t-il dit.<\/p>\n

Les chercheurs ont \u00e9tay\u00e9 leur conclusion avec des donn\u00e9es provenant de deux missions h\u00e9liophysiques de la NASA : le RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager), d\u00e9sormais \u00e0 la retraite, et le satellite actuel de la NASA Wind, qui a \u00e9galement observ\u00e9 l’\u00e9ruption g\u00e9ante du magn\u00e9tar. Parmi les autres co-auteurs de la nouvelle \u00e9tude figurait Jared Goldberg du Flatiron Institute.<\/p>\n

La prochaine mission COSI (Compton Spectrometer and Imager) de la NASA pourrait poursuivre ces \u00e9tudes. Le t\u00e9lescope \u00e0 rayons gamma \u00e0 grand champ COSI devrait \u00eatre lanc\u00e9 en 2027 et \u00e9tudiera les ph\u00e9nom\u00e8nes \u00e9nerg\u00e9tiques dans l’espace tels que les explosions de magn\u00e9tars g\u00e9ants. COSI sera en mesure d\u2019identifier les \u00e9l\u00e9ments individuels cr\u00e9\u00e9s lors de ces \u00e9v\u00e9nements, offrant ainsi une nouvelle \u00e9tape dans la compr\u00e9hension de l\u2019origine des \u00e9l\u00e9ments. C’est l’un des nombreux t\u00e9lescopes qui peuvent travailler ensemble pour rechercher des changements \u00ab transitoires \u00bb dans l’Univers.<\/p>\n

Les chercheurs \u00e9tudieront \u00e9galement d\u2019autres donn\u00e9es d\u2019archives pour voir si des secrets sont cach\u00e9s dans les observations d\u2019autres explosions de magn\u00e9tars g\u00e9ants.<\/p>\n

\u00abC’est vraiment cool de penser \u00e0 la fa\u00e7on dont certaines choses sur mon t\u00e9l\u00e9phone ou mon ordinateur portable ont \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9es dans cette explosion extr\u00eame de l’histoire de notre galaxie\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Patel.<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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