Les astrophysiciens pensent désormais connaître l’origine de l’or : le métal précieux serait le fruit de la collision ultra-violente entre deux étoiles à neutrons il y plusieurs milliards d’années. Un choc si fantastique, qu’il aurait propulsé l’équivalent de dix Lune d’or massif dans l’Univers, dont les pépites terrestres. Explications.
Selon Edo Berger, de l’université d’Harvard, l’or, comme tous les éléments lourds, proviendrait d’un cataclysme cosmique, particulièrement rare et puissante : la fusion de deux “étoiles à neutrons“. Particularité de ces petits astres d’une dizaine de kilomètres de diamètre : une masse supérieure à celle du soleil, soit un milliard de tonnes pour un centimètre cube. Composées de neutrons - d’où leur nom – elles sont en réalité le cœur d’astres morts, les “restes” d’étoiles ayant préalablement explosé en supernovas.
En cas de collision entre deux étoiles à neutrons, le choc forme un nuage de neutrons hautement concentré à l’intérieur duquel des réactions nucléaires permettent la formation, entre autres, de l’or.
“Nous estimons la quantité d’or produite lors d’un tel événement à 10 fois la masse de la Lune“, explique Edo Berger, dans sa théorie émise en 2013.
La collision entre deux étoiles à neutrons enclenche un processus physique (processus “R”, pour rapide) qui permet la formation quasi instantanée des atomes naturels les plus lourds. Dans ce milieu hyper-dense – pour se forger, l’or a besoin d’une concentration d’au moins 1020 neutrons par centimètre cube -, protons et neutrons peuvent s’assembler, constituer des noyaux d’atomes et grossir sans avoir le temps de se désintégrer.
Au moment de l’explosion, les éléments lourds forment alors un nuage de gaz et de matière, dans lequel apparaissent les noyaux d’or que l’on retrouve aujourd’hui sur Terre.
Un scénario en passe d’être définitivement validé
Selon les astrophysiciens, la violence du phénomène aurait également d’autres conséquences : la rotation des deux astres avant leur collision provoquerait des “oscillations de la courbure de l’espace-temps“.
En clair, en se tournant autour, de par leur extrême densité, les étoiles à neutrons projetteraient dans l’Univers un déferlement d’ondes gravitationnelles qui déformeraient l’espace-temps. Un phénomène pressenti dès 1918, par Albert Einstein.
D’après les simulations faites par les scientifiques, l’explosion – qui produit une forte luminosité appelée “sursaut gamma” – doit être suivie quelques jours plus tard par un nouveau pic de luminosité – appelé “kilonova” – provoqué par la décomposition des éléments radioactifs du processus R.
Coup de chance pour les astrophysiciens, les deux phénomènes ont été observés à quelques jours d’intervalle en juin 2013 par le satellite américain “Swift”, à quelques 3,9 milliards d’années-lumière de la Terre.
“Le rêve serait que dans les millisecondes suivant la détection d’ondes gravitationnelles, un sursaut gamma court soit observé depuis un télescope gamma spatial, qui laisserait place plusieurs jours après à une kilonova“, explique Frédéric Daigne, professeur d’astrophysique à Paris VI. “Alors le scénario serait définitivement validé.”
Et les scientifiques ont bon espoir de voir la technologie confirmer rapidement et définitivement la théorie : la mise en service en 2020 du satellite européen Euclid, 25 fois plus sensible que les télescopes actuels, devrait permettre de détecter une dizaine de phénomènes similaires chaque année.