Interdit aux dames…

"Nous sommes faits de poussières d'étoiles."

Carl Sagan

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Bonjour,
Aujourd'hui : "Interdit aux dames…"
Où l’on découvre que l’on peut révolutionner l’astrophysique même sans toilettes pour dames.

1954, États-Unis. Assise dans son minuscule cottage, l’astrophysicienne Margaret Burbidge rit jaune. Le directeur de l’observatoire du mont Wilson a été on ne peut plus explicite : si son mari, Geoffrey, a l’autorisation d’utiliser le télescope, son "assistante" (Margaret), elle, n’est pas la bienvenue. D’ailleurs c’est bien simple, il n’existe pas de toilettes pour dames dans le bâtiment…

Illustration Sciencetips
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Peu importe, Margaret est bien décidée à réaliser ses observations ! Elle et son mari travaillent sur un projet bien trop important : comprendre comment se sont formés les éléments qui composent notre Univers (le carbone, l’oxygène, l'azote…).

Margaret et Geoffrey Burbidge, 1956, photo : Caltech Archives
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À l’époque, les scientifiques pensent que tous les éléments seraient apparus lors de la naissance de l’Univers, au moment du Big Bang. Mais le couple a des doutes. Pour eux, ils se seraient formés bien plus tard… au sein des étoiles !

Avec deux collègues, Fred Hoyle et William Fowler, ils pensent même avoir compris comment. Ils publient donc, en 1957, un article détaillant ce qu’ils nomment la "nucléosynthèse stellaire".

L'article révolutionnaire sur l'origine des éléments ou "nucléosynthèse stellaire" par Margaret et Geoffrey Burbidge, William Fowler et Fred Hoyle, 1957, publié par The American Physical Society
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L’idée ? Initialement, l’Univers ressemblait à une sorte de bouillie primitive composée essentiellement d’atomes d'hydrogène. Petit à petit, ils se sont rapprochés jusqu’à fusionner pour former de plus gros atomes.

C’est le principe de la "fusion nucléaire". Des noyaux d’hydrogène fusionnent en un noyau d’hélium, puis des noyaux d’hélium fusionnent pour former du carbone, et ainsi de suite jusqu’au fer. Ainsi naquirent les premières étoiles, et en leurs cœurs les atomes complexes !

Les réactions de fusion permettant la formation d’hélium à partir d’hydrogène, illustration Sciencetips
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Mais comme toutes les bonnes choses ont une fin, au bout d’un certain temps, il n’y a plus d’atomes à fusionner. Résultat, les réactions nucléaires s’arrêtent, entraînant l’effondrement de l’étoile sur elle-même.

À cet instant, les conditions sont propices à la formation de nouveaux atomes encore plus complexes comme le platine, le xénon, le brome, etc. Finalement, l’étoile explose (supernova), projetant dans l’espace l’ensemble des atomes.

Les restes de la supernova Cassiopée A, qui a explosé il y a un peu plus de 11 000 ans photo : NASA/CXC/RIKEN/T. Sato et al.; NuSTAR: NASA/NuSTAR
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L’article est une révolution ! Si bien qu’on le nomme aujourd’hui, B²FH, d’après les initiales des auteurs. Et dire qu’il aurait pu ne pas voir le jour à cause d’un simple problème de toilettes…