L'or de la Terre est venu des étoiles en collision

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Portez-vous une bague en or? Ou peut-être des boucles d'oreilles en plaqué or? Peut-être que vous avez des plombages en or dans vos dents… d'ailleurs, le corps humain lui-même contient naturellement de l'or - 0,000014%, pour être exact! Mais peu importe où et combien de précieux métal jaune vous pourriez avoir avec vous en ce moment même, tout cela est finalement venu du même endroit.

Et non, je ne parle pas de Fort Knox, la bijouterie, ni même sous le sol - tout l'or sur Terre provient probablement de violentes collisions entre les étoiles à neutrons, des milliards d'années dans le passé.

Des recherches récentes menées par des scientifiques du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) à Cambridge, Massachusetts, ont révélé que des quantités considérables d'or - ainsi que d'autres éléments lourds - sont produites lors des impacts entre les étoiles à neutrons, les restes super-denses d'étoiles à l'origine 1,4 à 9 fois la masse de notre Soleil.

L’enquête menée par l’équipe sur une explosion de rayons gamma de courte durée survenue en juin (GRB 130603B) a révélé une lueur résiduelle proche infrarouge surprenante, peut-être à partir d’un nuage de matériau créé lors de la fusion stellaire. On pense que ce nuage contient une quantité considérable d'éléments lourds fraîchement frappés, y compris de l'or.

"Nous estimons que la quantité d'or produite et éjectée lors de la fusion des deux étoiles à neutrons peut atteindre jusqu'à 10 masses lunaires - beaucoup de bling!" a déclaré l'auteur principal Edo Berger.

La masse de la Lune est de 7,347 x 1022 kg… environ 1,2% de la masse de la Terre. La collision entre ces étoiles à neutrons, alors à 3,9 milliards d'années-lumière, a produit 10 fois plus d'or d'après les estimations de l'équipe.

Beaucoup de bling, en effet.

Les sursauts gamma existent en deux variétés - longues et courtes - selon la durée du flash gamma. Le GRB 130603B, détecté par le satellite Swift de la NASA le 3 juin, a duré moins de deux dixièmes de seconde.

Bien que les rayons gamma aient disparu rapidement, le GRB 130603B a également affiché une lueur s'estompant lentement dominée par la lumière infrarouge. Sa luminosité et son comportement ne correspondaient pas à la «rémanence» typique créée lorsqu'un jet de particules à grande vitesse s'écrase dans l'environnement environnant.

Au lieu de cela, la lueur s'est comportée comme si elle provenait d'éléments radioactifs exotiques. Le matériau riche en neutrons éjecté par les étoiles à neutrons en collision peut générer de tels éléments, qui subissent ensuite une désintégration radioactive, émettant une lueur dominée par la lumière infrarouge - exactement ce que l'équipe a observé.

"Nous recherchions un" pistolet fumant "pour relier un court éclat de rayons gamma à une collision d'étoiles à neutrons", a déclaré Wen-fai Fong, étudiant diplômé au CfA et co-auteur de l'article. "La lueur radioactive du GRB 130603B peut être ce pistolet fumant."

L'équipe calcule qu'environ un centième d'une masse solaire de matière a été éjectée par l'explosion de rayons gamma, dont une partie d'or. En combinant l'or estimé produit par un seul GRB court avec le nombre de ces explosions qui se sont probablement produites pendant tout l'âge de l'Univers, tout l'or dans le cosmos - et donc sur Terre - pourrait très bien provenir d'un tel gamma- le rayon éclate.

Regardez une animation de deux étoiles à neutrons en collision avec le GRB résultant ci-dessous (Crédit: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.):

Combien d'or est là sur Terre, au fait? Étant donné que la plupart d'entre eux se trouvent profondément dans le cœur de la Terre et sont donc inaccessibles, la quantité totale jamais récupérée par les humains au cours de l'histoire est étonnamment petite: environ 172000 tonnes, ou assez pour faire un cube de 20,7 mètres (68 pieds) par côté (basé sur l'enquête annuelle Thomson Reuters GFMS.) Certaines autres estimations évaluent ce montant à un peu plus ou moins, mais l'essentiel est qu'il n'y a vraiment pas autant d'or disponible dans la croûte terrestre ... ce qui est en partie ce qui le rend (et d'autres Métaux «précieux») si précieux.

Et peut-être que la connaissance que chaque once de cet or a été créée par des étoiles mortes se brisant ensemble il y a des milliards d'années dans une partie éloignée de l'Univers ajouterait à cette valeur.

"Pour paraphraser Carl Sagan, nous sommes tous des trucs d'étoiles, et nos bijoux sont des trucs d'étoiles en collision", a déclaré Berger.

Les conclusions de l’équipe ont été présentées aujourd’hui lors d’une conférence de presse au CfA de Cambridge. (Voir l'article ici.)

Source: Harvard-Smithsonian CfA

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