LES 4 VÉRITÉS DE BRANE

Rebondissement dans la saga cosmogonique qu'est l'élaboration de la théorie de la formation du Système solaire. On savait que le nuage moléculaire à son origine devait être trop peu dense et trop froid pour avoir pu s'effondrer gravitationnellement sur lui-même spontanément. Il fallait faire intervenir le passage d'une onde de choc qui aurait comprimé ce nuage et amorcer cet  effondrement. Or justement, les études de météorites, comme la fameuse chondrite carbonée Allende, avaient montré que certaines d'entre elles portaient des traces de radioactivités éteintes.

On entend par là des abondances anormalement élevées de certains isotopes qui ne peuvent s'expliquer que par la désintégration complète d'autres isotopes à courtes durées de vie. La présence de ces isotopes instables ne peut elle-même s'expliquer que si l'on postule qu'ils ont été synthétisés et injectés dans le nuage protosolaire suite à l'explosion d'une supernova juste avant son effondrement. Or, il est bien connu que ce type d'explosion produit justement d'importantes ondes de choc dans le milieu interstellaire.

Il y a 4 ans, les recherches en astrophysique nucléaire et en cosmochimie avaient abouti à dresser un premier visage crédible des caractéristiques de l'étoile qui aurait explosé en supernova. Les chercheurs l'avaient baptisée Coatlicue, la mère du Soleil dans la cosmogonie aztèque. Il devait s'agir selon eux  d'une étoile massive, contenant environ 30 fois la masse du Soleil. Mais selon une équipe de chercheur qui a publié un article dans Nature Communications (disponible sur arXiv), il n'en serait rien. Coatlicue ne devait représenter qu'environ 12 masses solaires.

En effet, il semble que certaines des abondances d'isotopes qu'aurait dû produire une supernova issue d'une étoile aussi massive que 30 fois le Soleil, ne sont tout simplement pas là. En creusant la question, les chercheurs se sont aperçus, par contre, qu'il était possible de rendre compte de l'abondance du béryllium 10 dans les météorites à partir de l'explosion d'une étoile moins massive, précisément de 11,8 masses solaires.

En fait, ce ne sont pas les abondances de béryllium 10 que l'on mesure, car ce noyau est instable et à courte durée de vie, mais celle d'un isotope du bore qui en est issu. On pensait jusqu'à présent que le béryllium 10 avait été produit par spallation de l'oxygène, c'est-à-dire par bombardement des noyaux de cet élément par des rayons cosmiques qui auraient arraché des nucléons, changeant l'oxygène en béryllium.

Mais selon les astrophysiciens nucléaires, cet arrachement des nucléons, cette spallation dans leur jargon, peut en fait se produire grâce à un flux de neutrinos précis généré par une explosion de supernova, ce que l'on ignorait jusqu'à il y a peu. Ce sont les caractéristiques de ce flux qui permettent de remonter à la masse de l'étoile génitrice de la supernova.

Les chercheurs veulent consolider leur théorie cependant. Pour cela, il leur reste à mesurer précisément les abondances de lithium 7 et bore 11 dans les météorites, pour voir si elles sont en accord avec leur modèle de spallation par neutrinos.