Des poussières d’étoiles de 7 milliards d’années découvertes dans une météorite

Il y a 7 milliards d’années, bien avant la naissance du Soleil (apparu il y a 4,6 milliards d’années), des étoiles sont nées. Deux milliards d’années plus tard, elles sont mortes, et des poussières de ces étoiles, agrégées dans un bloc, ont fini par tomber il y a cinquante ans dans un village australien.

Les scientifiques du Field Museum, à Chicago, possèdent depuis cinq décennies un morceau de cette grosse météorite, tombée en septembre 1969 à Murchison. C’est l’un des cailloux cosmiques les plus étudiés au monde par les astrophysiciens et les cosmochimistes, qui l’analysent sous tous les angles en tant que capsule historique. En 1987, ils avaient découvert dedans des micrograins d’un type inédit, sans doute présolaires, mais qu’ils n’avaient pas pu dater.

Récemment, le conservateur des météorites du musée, Philipp Heck, a utilisé avec des collègues une méthode nouvelle pour dater ces micrograins, formés de carbure de silicium. Pour distinguer les grains anciens des jeunes, les scientifiques ont tout d’abord réduit en poudre un morceau de la météorite, puis ils ont dissous les fragments dans de l’acide, une opération qui a fait apparaître les grains présolaires. « C’est comme brûler la meule de foin pour trouver l’aiguille », dit dans une jolie métaphore Philipp Heck, cité par un communiqué accompagnant l’étude, parue lundi 13 janvier dans les Proceedings de l’Académie des sciences américaine (PNAS).

Rayons cosmiques

La méthode de datation part de la constatation suivante : quand une poussière est dans l’espace, elle est exposée aux rayons cosmiques. « Certains de ces rayons cosmiques interagissent avec la matière et forment de nouveaux éléments, explique Philipp Heck. Et plus elle est exposée longtemps, plus ces éléments se forment. » « Je compare cela à la mise en place d’un seau dans une tempête de pluie. En supposant que la pluie est constante, la quantité d’eau qui s’accumule dans le seau vous indique combien de temps il a été exposé », ajoute-t-il. En mesurant combien de ces nouveaux éléments sont présents dans un grain présolaire, on peut dire pendant combien de temps il a été exposé aux rayons cosmiques, ce qui donne son âge.

Alors que seuls 20 grains de cette météorite avaient été datés par une autre méthode il y a dix ans, les chercheurs ont réussi à dater 40 micrograins, dont la plupart avaient entre 4,6 milliards et 4,9 milliards d’années. Ces âges correspondent au moment où les étoiles, mourantes, ont commencé à relâcher leur matériau dans l’espace. Ce type d’astres ayant une durée de vie d’environ 2 milliards à 2,5 milliards d’années, on obtient ainsi un âge maximal de 7 milliards d’années pour ces poussières.

A partir de ces résultats, les chercheurs avancent l’hypothèse que cette période correspond à un épisode de formation stellaire accrue. Un élément nouveau qui pourrait relancer le débat entre scientifiques sur la question de savoir si les nouvelles étoiles naissent à un rythme régulier ou s’il y a des pics et des creux dans le nombre de nouvelles étoiles.