Formation des poussières cosmiques dans le milieu d’une supernova

L’observation attentive d’une supernova a permis à une équipe d’astrophysiciens de mieux comprendre le processus de fabrication des poussières cosmiques.

Abondantes au sein de toutes les galaxies, dessinant des sillons noirs d’encre dans les tourbillons galactiques et aussi des échancrures dans l’arche de la Voie Lactée (nuages sombres qui voilent la lumière de millions d’étoiles), les poussières dites cosmiques ont des origines encore mal connu des astrophysiciens. Certes, les supernovæ (violentes explosions d’étoiles massives) sont les principales suspectes. Elles sont, en effet, toutes désignées pour créer et répandre — et cela depuis les premières générations d’étoiles — la multitude des grains de silicates et de graphites de taille infinitésimale (de l’ordre d’un micron) qui ensemencent l’univers. Sans elles, il faut le rappeler, point de planètes et donc point de vie. Nous sommes nés de leur création, nous sommes faits de « Poussières d’étoiles »…

Préoccupée autant par la question de leur fabrication que de leur survivance dans des milieux interstellaires tourmentés, une équipe internationale d’astronomes a mené l’enquête sur les conditions requises à leur élaboration. Durant plusieurs mois, ils ont ainsi étudié SN 2010jl, une supernova de type IIn (concerne les étoiles au minimum 8 fois plus massives que notre Soleil) au moyen du spectrographe X-Shooter installé au foyer de l’un des quatre télescopes géants du VLT (Chili). Comme son nom l’indique, elle est apparue en 2010 au sein de la galaxie naine UGC 5189A laquelle, distante d’environ 160 millions d’années-lumière en direction de la constellation du Lion (Leo), n’est pas notre voisine la plus proche.

Dans leur étude publiée dans le numéro du 9 juillet de la revue Nature, les chercheurs estiment que le processus se déroule en deux étapes. Les premiers grains de poussière à se former seraient vraisemblablement plus gros qu’escomptés et donc plus résistants aux turbulences de l’étoile déchiquetée par l’explosion. « Le fait que nous ayons détecté la présence de grains de taille élevée peu après l’explosion de la supernova suppose l’existence d’un processus rapide et efficace de création » explique Jens Hjorth (Institut Niels Bohr de l’Université de Copenhague, Danemark) qui a participé aux recherches. Cependant, reconnait-il « nous ne connaissons absolument rien de ce processus ». Néanmoins, il semblerait que le site de leur création ait été identifié : « Lorsque l’onde de choc de la supernova s’est propagée dans l’espace, elle a créé une enveloppe de gaz froid et dense – en d’autres termes, un environnement propice à la création et à la croissance des grains de poussière » écrit l’ESO.

Enfin, toujours selon cette étude, la deuxième étape interviendrait plusieurs centaines de jours après l’effondrement de l’étoile. Une seconde fournée de poussières serait plutôt cuisinée au sein de la matière éjectée par l’explosion. Pour les astronomes, la supernova devrait produire en seulement 25 ans, l’équivalent d’une demi-masse solaire de poussières… Une estimation qui corrobore, par ailleurs, les données connues d’une autre supernova, plus connues, car plus proche de nous (la dernière supernova à avoir été observable à l’œil nu), SN 1987A.

Supernova identifiée en 2010 au sein de la galaxie naine UGC 51891A distante de 160 millions d’années-lumière de nous.

Crédit photo : ESO.