La supernova qui a déclenché la naissance du système solaire est recréée en laboratoire

L’explosion de la supernova qui a déclenché la naissance du système solaire, en excitant un nuage de gaz et de poussière, a été recréée en laboratoire à l’aide d’un laser et d’une balle en mousse.

Les nuages ​​moléculaires, comme celui qui contenait les blocs de construction qui ont conduit au Soleil et aux planètes, peuvent rester dans un état d’équilibre pacifique pour toujours, s’ils sont laissés seuls.

Lorsqu’il est déclenché par un événement externe, comme une onde de choc envoyée par une explosion de supernova, il peut créer des poches de matière dense qui s’effondrent et forment une étoile.

C’est ce qui s’est passé dans le cas du système solaire, selon des chercheurs de l’Institut polytechnique de Paris en France. Ces événements n’ont jamais été observés et les simulations mathématiques ne peuvent pas mesurer les complexités impliquées. L’équipe s’est donc tournée vers des outils plus banals.

Ils ont utilisé une balle en mousse pour représenter une zone dense dans un nuage moléculaire et un laser haute puissance pour envoyer une onde de choc qui peut se propager à travers une chambre de gaz puis dans la balle – en observant le processus à l’aide d’images radiographiques.

Les origines exactes du système solaire ont fait l’objet de débats, de théories et de discussions pendant des décennies, et la nouvelle étude pourrait ouvrir une nouvelle voie d’expérimentation.

L’équipe française est partie de l’idée qu’il aurait fallu quelque chose pour exciter le nuage de gaz et de poussière qui conduisait au soleil, à la Terre et aux autres planètes.

Une étoile géante à proximité a explosé, envoyant des ondes de choc de particules à haute énergie dans l’espace, et celles-ci se seraient écrasées dans notre nuage autrement paisible.

Le processus a fait tourner la poussière et le gaz entourant la proto-étoile, une zone dense de poussière et de gaz dans le nuage, permettant aux planètes autour de l’étoile de se former, plutôt que de s’effondrer dans le soleil et de créer une étoile plus grande.

Les observations astronomiques n’ont pas une résolution spatiale suffisamment élevée pour observer ces processus, et les simulations numériques ne peuvent pas gérer la complexité de l’interaction entre les nuages ​​et les restes de supernova.

Par conséquent, le déclenchement et la formation de nouvelles étoiles de cette manière sont restés pour la plupart entourés de mystère, jusqu’à ce nouveau travail.

Une équipe de plusieurs institutions a modélisé l’interaction entre les restes de supernova et les nuages ​​moléculaires à l’aide d’un laser haute puissance et d’une balle en mousse.

La boule de mousse représente une zone dense au sein d’un nuage moléculaire, correspondant à la pro-étoile qui deviendra un jour le Soleil.

Le laser haute puissance crée une onde de choc, représentant les restes d’une explosion de supernova, qui se propage à travers une chambre de gaz environnante et dans la balle.

L’expérience a révélé que les étoiles se forment à partir des ondes de souffle d’une supernova qui se propagent à travers le gaz et la poussière – pour créer des poches de matière dense.

Le test simple jette un nouvel éclairage sur l’évolution de l’univers, constatant qu’à une certaine limite, les débris s’effondrent en une petite étoile.

Le co-auteur Bruno Albertazzi a déclaré: «Notre nuage moléculaire primitif, où le soleil s’est formé, a probablement été déclenché par des restes de supernova.

“Cela ouvre une voie nouvelle et prometteuse pour l’astrophysique de laboratoire pour comprendre tous ces points majeurs.”

Selon l’équipe, des restes de matière éjectée de l’ancienne explosion peuvent encore être trouvés dans des échantillons de météorites primitives.

Les travaux ont impliqué des experts de l’Université libre de Berlin, de l’Académie russe des sciences, de l’Université d’Oxford et de l’Université d’Osaka.

Cela signifie que toute la matière qui compose notre système solaire et nos planètes a déjà été éjectée par une supernova – qui est la dernière étape de la vie des étoiles massives.

Albertazzi a déclaré: “Nous envisageons vraiment le début de l’interaction. De cette manière, vous pourrez voir si la densité moyenne de la mousse augmente et si vous commencerez à former des étoiles plus facilement.’

Les mécanismes ont un impact sur le taux de formation des étoiles et l’évolution des galaxies, expliquent l’existence des étoiles les plus massives – et ont des conséquences dans notre propre système solaire.

Une partie de la mousse s’est compressée – tandis que d’autres se sont étirées. Cela a changé la densité moyenne du matériau.

Les supernovas sont les plus grosses explosions dans l’espace. La pression d’une étoile massive chute si bien que la faible gravité prend soudainement le dessus – et elle s’effondre en quelques secondes.

L’explosion est incroyablement brillante – et suffisamment puissante pour créer de nouveaux noyaux atomiques.

À l’avenir, les chercheurs devront tenir compte de la masse étirée pour mesurer véritablement le matériau comprimé et l’impact de l’onde de choc sur la formation des étoiles.

Ils prévoient d’explorer l’influence du rayonnement, du champ magnétique et de la turbulence.

Albertazzi a ajouté: “Ce premier article visait vraiment à démontrer les possibilités de cette nouvelle plate-forme ouvrant un nouveau sujet qui pourrait être étudié à l’aide de lasers de haute puissance.”

Les résultats ont été publiés dans la revue Matter and Radiation at Extremes.