Des astronomes utilisent le télescope ESO pour démontrer l'origine stellaire des éléments lourds
Des astronomes français et belges, utilisant un télescope à l'observatoire ESO (Organisation européenne pour les recherches astronomiques dans l'hémisphère austral) de La Silla (Chili) afin d'étudier trois étoiles binaires, ont découvert que chacune contenait une quantité de plomb de masse identique au plomb lunaire. Cette découverte étaye les théories sur la formation des éléments lourds, expliquant comment les métaux tels le plomb et le tungstène sont apparus sur Terre. Les étoiles ont été comparées à des "génératrices" nucléaires où des éléments nouveaux et progressivement plus lourds sont fabriqués par un processus continu appelé nucléosynthèse. Dans ces "génératrices d'éléments", la fusion nucléaire crée des éléments plus lourds par heurts entre des noyaux d'éléments plus légers. Dans un premier temps, ce sont les atomes d'hydrogène qui fusionnent pour donner naissance à l'hélium. Lorsque les étoiles vieillissent et brûlent leur carburant nucléaire, l'hélium fusionne à son tour en carbone. Le processus continue à fabriquer des éléments toujours plus lourds jusqu'à ce qu'une limite naturelle soit atteinte avec l'apparition du fer. Les éléments plus lourds que le fer ne peuvent se former par fusion nucléaire. La production de telles substances intervient par addition de neutrons aux noyaux atomiques. Ces particules neutres ne sont pas repoussées électriquement par les noyaux chargés et peuvent donc s'en approcher librement pour engendrer des noyaux plus lourds. Selon les scientifiques, cela peut se produire à deux endroits: à l'intérieur d'étoiles très massives, lorsque celles-ci explosent sous forme de supernovae et, plus communément, dans des étoiles normales en fin de vie, avant l'embrasement final. Les modèles informatiques prédisent que ce dernier processus pourrait être particulièrement fertile dans les étoiles ayant une teneur relativement faible en métaux légers. On pense que le plomb produit de cette manière par les étoiles à faible métallicité a été ultérieurement dispersé et était présent dans le nuage de poussières et de gaz à partir duquel le système solaire et, partant, notre planète se sont formés. Les astronomes ont fait cette découverte sensationnelle en utilisant le spectromètre Echelle coudé sur le télescope ESO de 3,6 mètres d'envergure de La Silla. Sophie Van Eck, de l'Institut d'Astronomie et d'Astrophysique de l'Université libre de Bruxelles (Belgique), a déclaré: "la découverte de ces étoiles contenant du plomb est sans aucun doute la signature la plus éclatante du modèle prédictif dont nous disposons aujourd'hui. La parfaite cohérence entre les quantités prédites et observées renforce notre compréhension actuelle des étapes détaillées du [processus] se jouant au coeur même des étoiles et constitue donc une pièce importante du puzzle permettant de comprendre comment se forment les éléments les plus lourds de l'univers."