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A l'origine de l'or, la collision d'étoiles mortes

Vision d'artiste de la collision de deux étoiles à neutrons. Credit: Dana Berry, SkyWorks Digital.

D'où vient cet or si précieux sur Terre? Comment cet élément s'est-il formé et pourquoi est-il si dispersé à la surface de notre planète? Un élément de réponse à ces questions a été apporté en 2011 avec la confirmation de l'origine extraterrestre du métal précieux. En effet, l'or originel, tout comme le platine, qui existait lors de la formation de la Terre a été entraîné, avec le fer, vers le noyau de la planète. Là, se trouveraient assez de métaux précieux pour recouvrir la surface du globe sur une épaisseur de 4 mètres... C'était il y a 4,54 milliards d'années. Et cette mine qui ferait chuter les cours n'est plus vraiment accessible.  

Par chance, il y a 3,8 milliards d'années, une pluie gigantesque de météorites s'est abattue sur la Terre. Elle a formé les cratères de la Lune et, surtout, elle a déposé sur la croûte terrestre une quantité d'or qui n'a pu migrer vers le centre de la planète en raison de la solidification avancée de la surface. Telle est la théorie exposée en 2011 dans un article publié dans Nature.

Tout cela ne nous dit pas d'où vient l'or. Comment s'est-il formé dans le cosmos pour être transporté par les météorites?

Lors d'une conférence de presse tenue le 17 juillet 2013 au Centre d'astrophysique Harvard Smithsonian, Edo Berger a expliqué sa théorie de la formation de l'or dans l'univers. Pour lui, l'or, contrairement au carbone et au fer, ne peut être produit à l'intérieur d'une étoile. Il proviendrait en fait d'un événement particulièrement cataclysmique: la collision de deux étoiles à neutrons, c'est-à-dire du cœur mort de deux étoiles ayant préalablement explosé en supernovas.  

La fantastique luminosité qui accompagne la fusion de deux étoiles à neutrons témoigne, selon Edo Berger, de la formation d'éléments lourds, tels que l'or. «Nous estimons la quantité d’or produite lors d’un tel événement à 10 fois la masse de la Lune», a-t-il déclaré.


Animation montrant la collision de deux étoiles mortes - Credit: Dana Berry, SkyWorks Digital

Cette véritable fontaine d’or pur s’accompagne de l’émission de rayons gamma, un phénomène appelé «sursaut gamma court» ou GBR, peut-être engendrés par la collision de deux étoiles à neutrons. Celui que le satellite Swift de la Nasa a détecté le 3 juin 2013, GBR 130603B, a duré moins de 2 dixièmes de seconde. A suivi une lueur à dominante infrarouge engendrée par des éléments radioactifs en cours de désintégration.

«Nous cherchons le “smoking gun” pour relier le sursaut gamma court et la collision d’étoiles à neutrons. La luminescence radioactive de GBR 130603B pourrait être cette preuve», explique Wen-fai Fong, coauteur de l’étude avec Edo Berger. L’équipe a calculé qu’environ un dixième de la masse du Soleil a été éjectée durant ce bref sursaut gamma. Une partie des matériaux était de l’or. En combinant cette estimation avec celle du nombre de sursauts gamma qui se sont produits au cours de la vie de l’univers, les chercheurs estiment que la totalité de l’or présent dans le cosmos pourrait provenir de tels sursauts gamma.

L’hypothèse ne pourra que séduire les adorateurs du métal jaune. A la beauté et à la rareté, l’or ajouterait une naissance hors du commun. Chaque bijou serait ainsi issu d’une collision d’étoiles mortes. Un phénix cosmique, rien de moins.

M.A. 

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