Les astronomes ont détecté du carbone dans une galaxie seulement 350 millions d'années après le Big Bang, la première détection d'un élément de l'univers autre que l'hydrogène.
À l'aide du télescope spatial James Webb (JWST), une équipe internationale d'astronomes dirigée par l'Université de Cambridge a observé une très jeune galaxie dans l'univers primitif et a découvert qu'elle contenait des quantités surprenantes de carbone, l'un des germes de la vie telle que nous la connaissons.
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Remaque :
En astronomie, les éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium sont souvent appelés “métaux”. Cette terminologie peut sembler étrange car elle diffère de la classification périodique des éléments que nous utilisons en chimie. Cependant, il y a une raison à cela.
La formation des éléments chimiques qui composent notre corps, les planètes ou encore les étoiles, est aujourd’hui relativement bien comprise. Selon les modèles, juste après le Big Bang, l’Univers était composé d’une soupe de neutrons et de protons. Grâce à la baisse rapide des températures quelques minutes après le Big Bang, ces particules élémentaires ont commencé à s’associer pour former les deux éléments chimiques les plus légers – l’hydrogène, composé d’un proton et d’un neutron, et l’hélium, composé de deux protons et de deux neutrons.
Il a fallu attendre la formation des premières étoiles pour voir apparaître des éléments chimiques plus lourds. Ces éléments se forment grâce aux réactions nucléaires au cœur des étoiles. Les atomes d’hydrogène fusionnent pour former des atomes d’hélium, lesquels fusionnent pour former du Béryllium, et ainsi de suite jusqu’au fer.
Cependant, les éléments plus lourds que le fer ne peuvent se former qu’au cours d’évènements cosmiques cataclysmiques, comme des supernovae ou des collisions d’étoiles à neutrons. Lors de ces événements, une fraction des neutrons sont éjectés et viennent se combiner avec les noyaux lourds, comme le fer et le nickel, présents dans la croûte de ces astres, pour former des atomes plus lourds encore. Ce phénomène est appelé capture rapide de neutrons.
Donc, en résumé, les astronomes appellent “métaux” tous les éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium car ces éléments ont été formés dans des conditions très différentes de celles qui ont permis la formation de l’hydrogène et de l’hélium. C’est une façon de distinguer les éléments formés lors du Big Bang (l’hydrogène et l’hélium) de ceux formés plus tard dans les étoiles et lors d’événements cosmiques cataclysmiques.