La poussière d’étoiles te compose-t-elle vraiment ?

Quelques minutes après le Big Bang, l’Univers disposait d’un ensemble très limité : de l’hydrogène, de l’hélium et des traces de lithium. Il n’y avait ni oxygène, ni carbone, ni calcium - les atomes qui constituent la majeure partie de ton corps n’existaient tout simplement pas encore.

Une étoile fonctionne comme un four sous son propre poids. La gravité comprime son cœur, la température augmente et les noyaux légers fusionnent pour former des noyaux plus lourds. Quand un combustible est épuisé, le cœur se comprime davantage et le suivant s’allume - mais chacun brûle plus chaud et plus vite que le précédent. À la fin de sa vie, une étoile massive est organisée comme un oignon, en couches.

Avec le fer, la chaîne s’interrompt : son noyau est le plus fortement lié, et la fusion au-delà ne libère plus d’énergie, elle en consomme. Le soutien disparaît, le cœur s’effondre en moins d’une seconde et une onde de choc disperse les couches externes dans toute la galaxie. Tout ce que l’étoile a fabriqué pendant des millions d’années se retrouve dans le gaz interstellaire, matière première des futures planètes. C’est ainsi que se dispersent l’oxygène et le silicium, fabriqués dans les couches formées avant l’effondrement. Mais l’explosion n’est pas la seule voie vers l’extérieur : le carbone de tes protéines n’a généralement pas été produit par une explosion. Il a été discrètement emporté par les vents stellaires d’étoiles de petite taille à la fin de leur vie, tandis qu’environ la moitié du fer - celui-là même qui transporte aujourd’hui l’oxygène dans ton sang - provient d’explosions de naines blanches.

Si l’on décompose ton corps par masse, presque les deux tiers sont constitués d’oxygène, principalement dans l’eau. Vient ensuite le carbone, qui compose chaque protéine. Le calcium maintient tes os, et le fer ne représente qu’une fraction de 1 % de ton corps - mais c’est lui qui transporte l’oxygène dans ton sang.

Si tu comptes les atomes plutôt que la masse, le tableau s’inverse : environ six atomes sur dix dans ton corps sont de l’hydrogène. Il est léger, donc il contribue à peine à ta masse.

Et cet hydrogène est bien celui des premières minutes de l’Univers : il n’est jamais passé par le cœur d’une étoile. En revanche, presque tout le reste de la masse de ton corps est passé par un four stellaire.

En 1952, Paul Merrill a repéré des raies du technétium dans les spectres de plusieurs géantes rouges. Le technétium n’a pas d’isotopes stables : celui que l’on observe dans les étoiles se désintègre en quelques centaines de milliers d’années, alors qu’une étoile vit des milliards d’années. Il n’était donc pas présent à la naissance de l’étoile : il y est fabriqué en ce moment même.

La deuxième preuve est arrivée en 2017, lorsque des astronomes ont observé la fusion de deux étoiles à neutrons et ont pu examiner la rémanence. Elle s’est éteinte exactement comme doit s’éteindre un nuage d’éléments lourds fraîchement créés ; le strontium y a été identifié de manière fiable grâce à ses raies, tandis que l’or et le platine l’ont été à partir du tableau d’ensemble. D’après ces observations, c’est précisément lors de telles fusions que naissent l’or et les autres éléments les plus lourds.