Une étude se penche sur les observations récentes du télescope spatial James Webb de la NASA ainsi que des télescopes au sol concernant la présence d’éléments lourds dans les débris d’un sursaut gamma récent, désigné sous le nom de GRB 230307A. Ce sursaut gamma aurait probablement été provoqué par un phénomène appelé kilonova. Voici les points à retenir sur cette nouvelle découverte.
Les restes d’une énorme kilonova
Une kilonova est un événement astronomique spectaculaire résultant de la fusion de deux étoiles à neutrons qui sont les noyaux denses et compacts formés à la suite de l’effondrement d’étoiles massives en fin de vie. Ces événements libèrent une quantité astronomique d’énergie sous forme de lumière et d’autres radiations.
Dans le cadre d’une étude, des chercheurs ont effectué des observations récentes de l’une de ces kilonovae appelée GRB 230307A, détectée en mars 2023 à environ 120 000 années-lumière de la Voie lactée. Cet événement a généré le deuxième sursaut gamma (une émission très énergétique de rayons gamma) le plus brillant jamais observé. Pour leurs travaux, les astronomes ont utilisé le télescope James Webb, ainsi que des télescopes au sol.
Ces observations de GRB 230307A ont révélé la présence d’éléments lourds, en particulier du tellure, un élément chimique rare sur Terre. Les chercheurs émettent l’hypothèse que l’élément iode, essentiel à la majeure partie de la vie sur Terre et classé comme non-métal réactif, pourrait également exister dans l’explosion de la kilonova, les deux éléments résidant côte à côte dans le tableau périodique.
Pourquoi cette nouvelle est-elle importante ?
Pour rappel, les étoiles produisent des éléments légers, tels que l’hydrogène et l’hélium, par des processus de fusion nucléaire dans leur noyau. Cependant, cette fusion s’arrête à la formation du fer qui sonne le glas des étoiles. Une fois le fer produit, les étoiles ne peuvent en effet plus générer suffisamment d’énergie pour contrer la gravité. En conséquence, elles s’effondrent.
Au-delà de l’élément fer, la production d’éléments plus lourds nécessite donc des événements cosmiques extrêmement énergétiques et cataclysmiques comme les kilonovae. Lors de ces collisions denses d’étoiles à neutrons, les conditions de température, de pression et de densité sont en effet si extrêmes que des réactions nucléaires complexes se produisent, créant une gamme d’éléments lourds, dont l’or, le platine et le tellure.
Considérez ainsi une kilonova comme une usine naturelle d’éléments lourds. Ces événements et d’autres comme les supernovae jouent donc un rôle essentiel dans l’enrichissement de l’Univers en éléments chimiques plus lourds que le fer. Ces éléments s’agglomèrent ensuite pour finalement former les blocs de construction de planètes ou d’étoiles.
Avant cette découverte publiée dans Nature, le tellure n’avait pas été fréquemment détecté dans l’Univers sauf chez les étoiles très anciennes et des nébuleuses planétaires. En effet, si cet élément tellure est relativement rare sur Terre, il l’est encore plus dans l’Univers, d’où l’intérêt de cette nouvelle découverte qui fournit des informations cruciales sur la manière dont les éléments chimiques s’y forment.
Les astronomes prévoient de détecter davantage de kilonovae à l’avenir grâce à une collaboration accrue entre les observatoires spatiaux et terrestres. Grâce à ses incroyables capacités, le télescope James Webb devrait jouer un rôle crucial dans ces futures découvertes.
