Entre les étoiles de notre Voie Lactée, de grandes quantités de minuscules grains de poussière flottent sans but autour. Ils forment les éléments constitutifs de nouvelles étoiles et planètes. Mais nous ne savons toujours pas quels éléments sont exactement disponibles pour former des planètes comme la Terre. Une équipe de recherche du SRON dirigée par Elisa Costantini a maintenant fait correspondre les observations des télescopes à rayons X avec les données des installations synchrotron pour créer une carte des grains interstellaires dans la Voie lactée.

Si notre galaxie rétrécissait au point où les étoiles étaient de la taille de billes, il y aurait encore environ mille kilomètres entre chacun d'eux. Il est donc sûr de dire que les galaxies sont principalement constituées d'espace vide. Toujours, cet espace n'est pas aussi vide qu'on pourrait le penser. Il est rempli de ce qu'on appelle le milieu interstellaire. La plus grande partie est constituée de gaz ténu, mais environ un pour cent se présente sous la forme de minuscules grains d'environ 0,1 micron, soit un millième de la largeur d'un cheveu humain.

Ces grains se forment au cours du cycle de vie des étoiles. Une étoile, et les planètes qui l'entourent, sont formés par l'effondrement d'un nuage de gaz et de poussière. Quand l'étoile évolue vers la fin de sa vie, il expulse une bonne fraction de sa masse dans le milieu environnant, créer un nouveau matériau pour la formation de poussière. Si l'étoile termine sa vie avec une explosion de supernova, il enrichira encore plus l'environnement avec encore plus de gaz et de poussière. Cela constituera à son tour de nouveaux blocs de construction pour les étoiles et les planètes. Comme l'a dit Carl Sagan, "Nous sommes faits de poussière d'étoiles." Mais quels éléments exactement sont disponibles dans le milieu interstellaire pour former des planètes comme la Terre est encore inconnu.

Le groupe de recherche sur la poussière interstellaire du SRON Netherlands Institute for Space Research, dirigé par Elisa Costantini, a maintenant étudié les grains interstellaires de notre Voie lactée à l'aide de rayons X. Ils étaient capables, pour la première fois, explorer les propriétés de la poussière dans les régions centrales de la galaxie, et a constaté que ces grains sont systématiquement constitués d'un silicate vitreux :Olivine, qui est un composé de magnésium, fer à repasser, silicium et oxygène. L'interaction avec le rayonnement stellaire et les rayons cosmiques a fait fondre ces grains pour former de petites sphères irrégulières vitreuses. Lorsque vous vous déplacez plus loin vers des régions plus diffuses loin du centre galactique, l'équipe a trouvé des indices de la présence d'une plus grande variété dans la composition de la poussière. Cela peut donner naissance à des systèmes planétaires diversifiés. Il se pourrait même que notre système planétaire soit l'exception plutôt que la norme.

Commentaires de Costantini, "Notre système solaire s'est formé dans les régions extérieures de la galaxie et est le résultat d'une séquence complexe d'événements, y compris les explosions de supernova à proximité. La question reste ouverte de savoir quel est le bon environnement pour former des systèmes planétaires et lesquels de ces événements sont vitaux pour former une planète où la vie peut s'épanouir."

Pour accéder à leurs résultats, Costantini et son groupe ont fait correspondre les observations des télescopes à rayons X et des installations de synchrotron. Ils ont utilisé ce dernier pour caractériser les caractéristiques que les analogues de la poussière interstellaire comme les silicates, les oxydes et les sulfates produisent dans les rayons X. Ensuite, ils les ont comparés aux données astronomiques pour trouver les meilleures correspondances. L'observation de plusieurs lignes de mire leur a permis d'explorer différents environnements de la Voie lactée.

L'équipe de recherche a utilisé les installations synchrotron de la ligne Soleil-LUCIA, la ligne de lumière Dubble-ESRF et le microscope électronique Titan à l'Université de Cadix. Côté astronomique, ils ont utilisé les observatoires à rayons X XMM-Newton (ESA) et Chandra (NASA).