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L'ancienne poussière d'étoile révèle un «baby-boom» dans la formation des étoiles – Actualite-sante

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Les étoiles ont des cycles de vie. Ils sont nés lorsque des morceaux de poussière et de gaz flottant dans l'espace se rencontrent et s'effondrent les uns sur les autres et se réchauffent. Ils brûlent des millions à des milliards d'années, puis ils meurent. Quand ils meurent, ils projettent les particules qui se sont formées dans leurs vents dans l'espace, et ces morceaux de poussière d'étoile finissent par former de nouvelles étoiles, ainsi que de nouvelles planètes, lunes et météorites. Et dans une météorite tombée il y a cinquante ans en Australie, les scientifiques ont découvert la poussière d'étoile qui s'est formée il y a 5 à 7 milliards d'années – le matériau solide le plus ancien jamais trouvé sur Terre.

"C'est l'une des études les plus passionnantes que j'ai ' Nous y avons travaillé », explique Philipp Heck, conservateur au Field Museum, professeur agrégé à l'Université de Chicago et auteur principal d'un article décrivant les résultats des Actes de la National Academy of Sciences . "Ce sont les matériaux solides les plus anciens jamais trouvés, et ils nous racontent comment les étoiles se sont formées dans notre galaxie."

Les matériaux que Heck et ses collègues ont examinés sont appelés grains présolaires-minéraux formés avant la naissance du Soleil. «Ce sont des échantillons solides d'étoiles, de véritables poussières d'étoiles», explique Heck. Ces morceaux de poussière d'étoiles se sont retrouvés piégés dans des météorites où ils sont restés inchangés pendant des milliards d'années, ce qui en fait des capsules temporelles de l'époque avant le système solaire.

Mais les grains présolaires sont difficiles à trouver. Ils sont rares, trouvés seulement dans environ cinq pour cent des météorites qui sont tombées sur Terre, et ils sont minuscules – une centaine des plus grosses correspondraient à la période à la fin de cette phrase. Mais le Field Museum possède la plus grande partie de la météorite de Murchison, un trésor de grains présolaires tombés en Australie en 1969 et que les habitants de Murchison, Victoria, ont mis à la disposition de la science. Les grains présolaires pour cette étude ont été isolés de la météorite de Murchison pour cette étude il y a environ 30 ans à l'Université de Chicago.

"Cela commence par écraser des fragments de la météorite en poudre", explique Jennika Greer, une étudiante diplômée de le Field Museum et l'Université de Chicago et co-auteur de l'étude. "Une fois que tous les morceaux sont séparés, c'est une sorte de pâte, et elle a une caractéristique âcre – ça sent le beurre d'arachide pourri."

Cette "pâte de beurre d'arachide pourri-beurre-météorite" a ensuite été dissoute avec de l'acide, jusqu'à ce que seuls les grains présolaires sont restés. "C'est comme brûler la botte de foin pour trouver l'aiguille", explique Heck.

Une fois les grains présolaires isolés, les chercheurs ont déterminé à partir de quels types d'étoiles ils venaient et quel âge ils avaient. «Nous avons utilisé des données sur l'âge d'exposition, qui mesurent essentiellement leur exposition aux rayons cosmiques, qui sont des particules de haute énergie qui traversent notre galaxie et pénètrent dans la matière solide», explique Heck. "Certains de ces rayons cosmiques interagissent avec la matière et forment de nouveaux éléments. Et plus ils sont exposés, plus ces éléments se forment.

" Je compare cela à la mise en place d'un seau dans une tempête de pluie. En supposant que les précipitations sont constantes, la quantité d'eau qui s'accumule dans le seau vous indique combien de temps elle a été exposée ", ajoute-t-il. En mesurant combien de ces nouveaux éléments produits par les rayons cosmiques sont présents dans un grain présolaire, nous pouvons dire comment longtemps il a été exposé aux rayons cosmiques, ce qui nous indique son âge.

Les chercheurs ont appris que certains des grains présolaires de leur échantillon étaient les plus anciens jamais découverts, en fonction du nombre de rayons cosmiques qu'ils avaient absorbés, la plupart des grains devaient être âgés de 4,6 à 4,9 milliards d'années, et certains grains étaient même plus vieux que 5,5 milliards d'années. Pour le contexte, notre Soleil a 4,6 milliards d'années et la Terre 4,5 milliards.

Mais l'âge du présolaire les grains n'étaient pas la fin de la découverte. Puisque les grains présolaires se forment quand une étoile meurt, ils peuvent nous raconter l'histoire des étoiles. Et il y a 7 milliards d'années, il y avait apparemment une récolte exceptionnelle de nouvelles étoiles se formant-une sorte de

"Nous avons plus de jeunes grains que nous attendions", dit s Heck. "Notre hypothèse est que la majorité de ces grains, qui ont entre 4,9 et 4,6 milliards d'années, se sont formés dans un épisode de formation d'étoiles améliorée. Il y a eu un temps avant le début du système solaire où plus d'étoiles se sont formées que la normale." [19659003] Cette découverte est une munition dans un débat entre scientifiques pour savoir si oui ou non de nouvelles étoiles se forment à un rythme régulier, ou s'il y a des hauts et des bas dans le nombre de nouvelles étoiles au fil du temps. "Certaines personnes pensent que le taux de formation d'étoiles de la galaxie est constant", explique Heck. "Mais grâce à ces grains, nous avons maintenant des preuves directes d'une période de formation d'étoiles améliorée dans notre galaxie il y a sept milliards d'années avec des échantillons de météorites. C'est l'une des principales conclusions de notre étude."

Heck note que cette n'est pas la seule chose inattendue trouvée par son équipe. Comme presque une note secondaire aux principales questions de recherche, en examinant la façon dont les minéraux dans les grains interagissaient avec les rayons cosmiques, les chercheurs ont également appris que les grains présolaires flottent souvent à travers l'espace collés ensemble dans de grands groupes, "comme le granola", dit Heck . "Personne ne pensait que c'était possible à cette échelle."

Heck et ses collègues attendent avec impatience toutes ces découvertes approfondissant nos connaissances sur notre galaxie. "Avec cette étude, nous avons directement déterminé les durées de vie de la poussière d'étoile. Nous espérons que cela sera repris et étudié afin que les gens puissent l'utiliser comme entrée pour des modèles de l'ensemble du cycle de vie galactique", dit-il.

Heck note que il reste des questions de toute une vie à répondre sur les grains présolaires et le premier système solaire. "Je souhaite que nous ayons plus de gens qui y travaillent pour en savoir plus sur notre galaxie, la Voie lactée", dit-il.

"Une fois que vous aurez appris cela, comment voulez-vous étudier autre chose?" dit Greer. "C'est génial, c'est la chose la plus intéressante au monde."

"J'ai toujours voulu faire de l'astronomie avec des échantillons géologiques que je peux tenir dans la main", explique Heck. "C'est tellement excitant de regarder l'histoire de notre galaxie. La poussière d'étoile est le matériau le plus ancien à atteindre la Terre, et à partir d'elle, nous pouvons en apprendre davantage sur nos étoiles parentes, l'origine du carbone dans notre corps, l'origine de l'oxygène que nous respirons . Avec la poussière d'étoile, nous pouvons retracer ce matériau à une époque antérieure au Soleil. "

" C'est la meilleure chose à faire pour pouvoir prélever un échantillon directement d'une étoile ", explique Greer.

Cette étude a été réalisée par des chercheurs du Field Museum, de l'Université de Chicago, du Lawrence Livermore National Laboratory, de l'Université de Washington, de la Harvard Medical School, de l'ETH Zurich et de l'Australian National University. Le financement a été fourni par la NASA, la Fondation TAWANI, la Fondation nationale des sciences, le Département de l'énergie, le Fonds national suisse de la science, le Conseil national brésilien pour le développement scientifique et technologique et le Comité de financement des sciences et des bourses du Field Museum.

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