Sommes-nous faits de poussières d’étoiles ?
L’expression « poussières d’étoiles », reprise par Hubert Reeves pour le titre de l’un de ses plus célèbres livres, est à l’origine de Carl Sagan.
Dans sa série Cosmos, l’astrobiologiste déclarait « l’azote dans notre ADN, le calcium dans nos os, le fer dans notre sang, le carbone dans nos tartes aux pommes ont été faits à l’intérieur d’étoiles qui se sont effondrées. Nous sommes faits de poussières d’étoiles.
Comme le montrent encore de récentes recherches sur l’origine de la matière qui nous compose, nous tous, ce qui inclut évidemment tous les êtres vivants (animaux, plantes, …) et aussi tout ce qui nous entoure (l’air, l’eau, les montagnes, la Terre, les planètes, les étoiles, …), sommes constitués d’atomes forgés à travers différents évènements cosmiques qui ont jalonné les 13,8 milliards d’années d’histoire de l’Univers.
Pour y voir plus clair quant aux différents processus qui ont façonné les atomes qui nous entourent, le fameux tableau périodique des éléments chimiques a été revisité pour montrer les différentes conditions requises pour les produire.
Supernovæ, explosions de naines blanches : d’où viennent nos atomes ?
En effet, l’alchimie n’est pas la même selon les conditions de production. Les éléments peuvent ainsi provenir :
- du Big Bang (en bleu foncé dans le tableau ci-dessus) en ce qui concerne l’hydrogène (H) et une grosse partie de l’hélium (He). Très abondants dans le cosmos (l’hydrogène représente 90% et l’hélium 9%), ceux-ci sont la matière première des autres éléments du tableau périodique (qui ne représente que 1%), lesquels n’ont pu être créés par la suite que dans le chaudron des étoiles plus ou moins massives.
- d’étoiles massives qui explosent en supernovæ, un processus violent (en vert dans le tableau ci-dessus) qui forme par exemple l’oxygène (O), le sodium (Na), le fluor (F), le magnésium (Mg), le néon (Ne).
La Supernova 1987A
- de la mort d’étoiles beaucoup moins massives (en jaune dans le tableau ci-dessus), comme le Soleil. Celles-ci, en expirant doucement après une existence de plusieurs milliards d’années, sont la source d’une grande partie du carbone (C), de l’azote (N), du lithium (Li), etc. que nous renfermons dans notre corps.
- d’explosions de naines blanches (en bleu clair dans le tableau ci-dessus), qui sont responsables en majorité du fer (Fe), du chrome (Cr), du vanadium (V), du cuivre (Cu) ou encore du zinc (Zn).
- de la fusion d’étoiles à neutrons (en orange dans le tableau), très compactes, ce qui a principalement généré des éléments comme le bismuth (Bi), le polonium (Po), le radon (Rn), le francium (Fr) et environ la moitié de ruthénium (Ru), du cadmium (Cd), de l’antimoine (Sb), de tellure (Te), de tantale (Ta), de tungstène (W), etc.
- des rayonnements cosmiques (en rose dans le tableau), ce qui est moins fréquent. Cela concerne tout le bore (B), le béryllium (Be) que nous trouvons dans le Système solaire et aussi une petite partie du lithium (Li).
Tous nos atomes sont à 97 % d’origine stellaire
Alors, d’où proviennent les quelque 7 milliards de milliards de milliards d’atomes (7×1027 atomes) qui nous composent ?
De combien de supernovæ différentes, de fusions d’étoiles à neutrons, de rayons cosmiques venus de l’autre bout de la Voie lactée et au-delà ?
Brassés dans notre galaxie, au fil de ses rotations et aussi de ses fusions (nombreuses) avec d’autres, qui ont commencé il y a plus de 13 milliards d’années, ces atomes ont donc de multiples provenances.
Les atomes qui nous composent se sont formés il y a plus ou moins longtemps à des endroits plus ou moins éloignés de la nébuleuse (nuage de poussières et de gaz), où ils se sont retrouvés piégés et qui a donné naissance à notre Soleil, il y a 4,6 milliards d’années (ce nuage s’est constitué par effondrement de la matière après l’explosion d’une supernova voisine… Un évènement parent de la formation de notre Système solaire qui a été baptisé Coatlicue).
Les éléments indispensables à la chimie de la vie sont au centre de la galaxie
Une étude confirme que tous nos atomes sont à 97 % d’origine stellaire. « Grâce à ces données, nous pouvons déterminer quand et où la vie a eu les éléments nécessaires pour émerger dans notre galaxie », déclare Jennifer A. Johnson de l’université de l’Ohio.
C’est ainsi au centre de la Voie lactée que les éléments, indispensables à la chimie de la vie, générés par des étoiles comme notre Soleil sont le plus concentrés. « Nous disposons maintenant d’une frise temporelle des zones habitables de la Voie lactée. »
