Éclaircir le mystère de l’origine de la poussière spatiale
L’univers est un endroit assez poussiéreux. «Les minuscules particules de matière solide flottant dans l’espace, que nous appelons “poussière cosmique”, se trouvent dans toutes les galaxies de l’univers, y compris dans notre propre Voie lactée», explique Mike Barlow, professeur à l’University College de Londres. Il ne s’agit pas exactement de la poussière qui recouvre nos étagères et nos cheminées à la maison, la poussière spatiale ressemble davantage à de la fumée contenant des particules, dont la taille varie de quelques molécules à des grains entiers. Ce sont ces derniers, dont la taille peut atteindre jusqu’à 0,01 mm, qui intéressent particulièrement Mike Barlow, car leur surface sert de tremplin au développement interstellaire. «La poussière cosmique est la source du matériau solide qui est incorporé aux planètes pendant le processus de formation des étoiles, ainsi que des formes de vie que l’on retrouve sur ces planètes», explique Mike Barlow. «Tout comme l’origine des éléments est pertinente pour la société, l’origine de la poussière de l’univers, à partir de laquelle la vie se forme, l’est aussi.» C’est cet élément d’origine qui a laissé les astronomes perplexes. «Bien que nous ayons une compréhension assez solide du rôle que joue la poussière spatiale, nous ne savons vraiment pas d’où elle vient», ajoute Mike Barlow. Avec le soutien du projet SNDUST, financé par l’UE, la situation pourrait bientôt changer. «Nous soupçonnions les supernovas d’être la principale source de poussière cosmique», fait remarquer Mike Barlow. «Pour en être certains, nous avons cherché à savoir si les supernovas à effondrement de cœur, ou CCSN, qui sont produites par des étoiles massives, sont en fait les principales sources de la poussière interstellaire présente dans les galaxies.»
Comment mesurer la poussière spatiale
Les chercheurs de ce projet soutenu par le Conseil européen de la recherche ont émis l’hypothèse suivante: pour constituer la source dominante de poussière spatiale, chaque CCSN doit produire au moins 0,1 masse solaire de nouvelle poussière. Mais comment mesurer la poussière spatiale? Il s’avère qu’un très grand télescope peut faire l’affaire. «En utilisant le télescope de 8 m Gemini et le Très Grand Télescope de l’ESO, mon équipe a pu observer 31 supernovas à différents stades après leur explosion», explique Mike Barlow. Sur la base de ces observations, l’équipe du projet, qui comprenait un nombre égal de chercheurs masculins et féminins, a constaté que les masses de poussière issues de CCSN augmentent régulièrement sur une échelle de temps de 30 ans. Au fur et à mesure qu’elles augmentent, elles absorbent les éléments plus lourds, devenant saturées à une masse de poussière de 0,42 masse solaire par supernova. En d’autres termes, chaque supernova crée essentiellement 140 000 masses terrestres de poussière! «Cette masse importante implique que les supernovas à effondrement de cœur étaient probablement les principales sources de poussière dans l’univers primitif et qu’elles pourraient être la source stellaire de poussière la plus importante de notre univers local aujourd’hui», fait remarquer Mike Barlow.
La poussière spatiale ne survit pas toujours
Bien sûr, cela suppose que toutes les poussières créées survivent, ce qui n’est pas le cas. En raison de collisions avec d’autres poussières et d’autres facteurs, une partie de la poussière spatiale produite par une CCSN est détruite. En fait, on estime que seuls 30 à 40 % des grains de poussière survivent au passage à travers le choc inverse d’un reste de supernova tel que Cassiopée A. «Nos recherches ont montré que les collisions entre grains et la pulvérisation sont des processus synergiques de destruction de la poussière et que ces collisions peuvent jouer un rôle fondamental dans la détermination du budget de poussière survivant dans les restes de supernova», ajoute Mike Barlow. Plusieurs des chercheurs du projet, dont Mike Barlow, poursuivent désormais leurs recherches sur les supernovas dans le cadre de divers programmes du télescope spatial James Webb.
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