L'Univers, grand producteur de métaux précieux

Les matériaux tels que l'or, l'argent, le zirconium, le cadmium, le platine ou l'étain, très prisés par les humains sous forme de bijoux ou de lingots, sont produits dans des explosions liées aux étoiles à neutrons qui les projettent dans l'espace où ils fusionnent avec des planètes en phase de formation.

L'Univers est comme un système de recyclage parfait où rien ne se perd. Lorsque la Terre sera dévorée par le Soleil, ce qui restera de nos atomes deviendra la prochaine génération d'étoiles.

Atome est un mot d'origine grecque, qui signifie "ne peut être coupé" car il était considéré comme indivisible, mais on sait aujourd'hui qu'il est composé de plusieurs parties appelées électrons, protons et neutrons. Ces derniers peuvent à leur tour être divisés en particules dites élémentaires, les quarks.

En fonction de la quantité de ces éléments, ils reçoivent différents noms tels que l'hydrogène, l'hélium, le plomb, l'or ou le magnésium, ce qu'il est important de savoir car le corps humain, c'est-à-dire nous, est composé d'atomes tels que l'oxygène (65 %), l'hydrogène (9,5 %) et le calcium (1,5 %), entre autres, principalement des atomes dits légers.

Cela implique que la Terre possède également ces atomes et d'autres encore, mais que l'oxygène prédomine, suivi du silicium et de l'aluminium. Cependant, lorsqu'on observe le système solaire, le plus abondant est l'hydrogène, suivi de l'hélium, qui est mille fois plus abondant que l'oxygène, ce qui est intéressant car c'est un élément relativement récent puisqu'il a été découvert après la Seconde Guerre mondiale.

Comment ou d'où proviennent ces éléments ?

La réponse la plus acceptée à ce jour est le Big Bang ou une grande explosion qui s'est produite il y a 13 milliards d'années lorsqu'un univers précédent a explosé et qu'au début, il n'y avait que des particules élémentaires ou quarks qui se sont progressivement refroidies, unies et ont créé des protons, des neutrons, des atomes de base : hydrogène, hélium et lithium... rien d'autre.

Alors, d'où viennent les autres éléments ? La clé réside ici dans la formation de gigantesques nuages de gaz, principalement d'hydrogène, où se trouvent des régions plus denses qui tendent à s'effondrer (au cours de millions d'années) pour donner naissance aux étoiles.

À l'intérieur de celles-ci se produisent des réactions nucléaires qui transforment l'hydrogène en hélium, libèrent de l'énergie et les rendent chaudes ; c'est-à-dire qu'il s'agit d'un énorme fourneau qui produit de l'hélium pendant des milliards d'années ; le Soleil effectue ce travail depuis 4,5 milliards d'années et contient actuellement plus de cet élément que d'hydrogène.

Comme le soleil doit fusionner de plus en plus d'hélium, il va augmenter sa température, produire du carbone et devenir une géante rouge. Sa taille, qui représente actuellement environ 1 % de la distance entre le Soleil et la Terre (unité astronomique ou UA), passera à deux UA et notre planète sera dévorée.

Pour la Terre, cela implique que la température va augmenter, que l'atmosphère va s'évaporer et qu'en peu de temps les matériaux qui nous forment vont fondre avec le Soleil, mais cela se produira dans 4,5 milliards d'années, a précisé le spécialiste de l'étude des rayons gamma et des supernovae.

Lorsque le travail de cet énorme four nucléaire sera terminé, l'étoile deviendra une naine blanche et les matériaux qu'elle a produits (carbone et oxygène) s'envoleront, comme on l'observe dans les nébuleuses planétaires.

Mais le Soleil n'est pas le plus grand, il existe des étoiles jusqu'à 25 fois plus massives, c'est-à-dire qu'elles ont plus de masse, sont plus chaudes et peuvent produire des éléments plus lourds, comme le néon, le silicium et, en fait, elles créent généralement un noyau de fer en leur centre.

Lorsqu'elles ne peuvent plus maintenir ce processus, elles augmentent de taille et meurent sous la forme de supernovae et, comme on s'y attend de la part de l'étoile, elles rejettent ces éléments dans l'espace, comme on l'a vu dans les restes de la nébuleuse du Crabe dont on sait qu'elle a explosé en 1054, comme l'ont enregistré les astronomes chinois.

Les éléments les plus lourds sont produits dans les étoiles dites à neutrons, dont les dimensions pourraient être encore plus petites que celles de la ville de Mexico, mais qui sont très denses : une cuillère à café de leur matière est aussi lourde qu'un éléphant.

Les plus massives vivent par paires, ce qui permet de les étudier au-delà des différents spectres de la lumière. Récemment, le projet LIGO a commencé à les analyser à travers les ondes gravitationnelles qui, en 2017, ont pu capter la fusion de deux étoiles à neutrons ou kilonovae, comme on les appelle aussi, un processus dans lequel se forment des éléments plus lourds que le fer.

Imaginez que dans cet événement observé en 2017, plus d'une masse terrestre (la masse qui constitue la Terre) d'or a été produite, alors imaginez la quantité d'éléments lourds qui sont produits dans ces objets.