J'ai un petit problème, mais continuons.
Mon sang est rouge.
Le sang viennois est-il rouge ?
(Rires)
J'imagine que oui.
Pourquoi le sang est-il rouge ?
Quelqu'un a-t-il la réponse ?
(Public) Le fer.
C'est le fer, oui.
C'est le fer présent dans l'hémoglobine de notre système sanguin,
qui lui donne sa couleur.
Le fer est un des éléments chimiques,
et je vais l'évoquer dans un moment.
Mais avant...
(Rires)
Ketchup.
Nous parlerons de tomates plus tard.
(Rires et applaudissements)
Revenons à nos moutons.
C'est en effet un des éléments chimiques,
et même si vous n'êtes pas chimiste, vous en connaissez probablement d'autres.
Voici la réponse d'un étudiant à un examen.
[H2O est de l'eau chaude et CO2, de l'eau froide]
(Rires)
Savez-vous donc ce qu'est H2O ?
(Public) De l'eau. (Jocelyn Burnell) De l'eau. Le CO2 ?
(Public et JB) Du dioxyde de carbone.
Nous avons donc ici trois autres éléments chimiques :
de l'hydrogène, de l'oxygène et du carbone.
Et puisque nous sommes sur les sujets d'examen,
en voici un autre à propos de l'eau :
L'eau est composée de deux gins...
[L'eau est composée de deux gins, Oxygin et Hydrogin]
[L'un est du gin pur. L'autre, de l'eau et du gin.]
(Rires)
Ces réponses ont été données par des étudiants américains mais...
(Rires et applaudissements)
Les rêves les plus fous y deviennent réalité.
Certains se souviendront peut-être avoir vu un diagramme de ce type
en classe de chimie.
On peut même le retrouver de nos jours
sur des torchons, des tasses, des sacs et des stylos.
C'est un tableau des quelque cent éléments observés à ce jour.
À Oxford, d'où je viens,
nous l'avons également sur nos taxis et nos bus -
mais ça, c'est Oxford.
(Rires)
Dans notre corps, notre sang contient manifestement du fer,
mais aussi de l'hydrogène et de l'oxygène car nous sommes faits de deux-tiers d'eau.
Il y a du carbone dans nos tissus, du calcium dans nos os.
Nous allons nous concentrer sur le fer car cette conférence est courte.
D'où proviennent ce fer et tous ces autres éléments ?
Comment ont-ils gagné notre corps ?
Ce n'est pas dans l'air... pas vraiment.
Cela provient de ce que nous avons ingéré : les plantes et les animaux.
Comment le fer s'est-il retrouvé dans les plantes et les animaux ?
Eh bien, il est issu de la terre.
Comment est-il arrivé dans la terre ?
D'où provenait-il avant cela ?
Je vais vous expliquer
comment les étoiles ont créé ces éléments chimiques -
les ingrédients nécessaires à la vie : oxygène, carbone, calcium, fer -
en prenant ce dernier pour exemple.
Les étoiles naissent dans certains recoins sombres de la galaxie,
les nébuleuses obscures.
Des particules de gaz et de poussières fourmillent autour de nous,
par chance en un petit amas,
l'amas est dense en gravité, il en capte un peu plus,
il se concentre davantage, en amasse de nouveau.
Et après plusieurs millions d'années,
ce petit amas deviendra une étoile à part entière.
Lorsque la température au centre de cette masse
atteint environ 10 millions de degrés,
les réactions nucléaires s'enclenchent,
et, en particulier, la transformation de l'hydrogène en hélium.
L'énergie résiduelle qui s'en dégage se déploie en lumière stellaire.
Notre soleil en est à cette phase :
notre soleil brûle 600 millions de tonnes d'hydrogène chaque seconde.
Et cela fait cinq milliards d'années.
Cela durera à peu près cinq autres milliards d'années.
Peu après cela, ce sera la fin, mais c'est inutile à notre histoire.
(Rires)
Nous devons nous concentrer sur une toute petite minorité d'étoiles,
les étoiles extrêmement massives,
de 10 à 30 fois plus grandes que notre soleil.
Vous en connaissez peut-être certaines :
les Pléiades - dans le ciel hivernal près de la constellation d'Orion.
et Bételgeuse -
qui est l'étoile rougeâtre située en haut à gauche de la constellation d'Orion.
Ces géantes n'ont pas seulement transformé l'hydrogène en hélium,
mais aussi l'hélium en carbone,
et font leur chemin sur le tableau périodique
jusqu'à ce que le fer surgisse en leur noyau.
Et c'est initialement à cet endroit que nous trouvons du fer dans l'univers -
dans le cœur de certaines étoiles.
Cela nous est plutôt inutile à cet endroit.
Mais la mort d'une étoile, sa fin tragique, est notre salut.
Voici deux photos : une « avant » et une « après ».
Nous regardons ici l'hémisphère sud d'un objet
appelé le Grand Nuage de Magellan.
C'est une galaxie naine externe à la nôtre mais voisine.
Nous apercevons en haut à gauche un amas lumineux de gaz,
un concentré de gaz d'hydrogène rosâtre,
des millions de petites étoiles,
et l'une d'elle, dans le bas à droite, désignée par une flèche.
Pour ceux d'entre vous qui ne sont pas astrophysiciens,
la flèche a été ajoutée après que la photo a été prise.
(Rires)
Mais cette étoile des plus banales que nous avons été obligés de flécher
devient cette masse à droite,
et nul besoin de flèche pour la retrouver.
Cette étoile a explosé de manière catastrophique.
C'était l'une de ces géantes
du type de celles des Pléiades ou de Bételgeuse.
Elle a traversé le tableau périodique.
Sa structure en « pelure d'oignon » contenait du fer en son centre
et les autres éléments dans ses couches supérieures
puis elle a explosé.
L'explosion d'une étoile est un phénomène assez complexe,
je ne vais pas donc pas m'attarder sur les détails,
mais c'est un cataclysme.
Nous avions pour habitude de penser que c'était désastreux.
Aujourd'hui, nous savons que les pulsars que Vlad a mentionnés en introduction
sont issus du cœur de ces supernovas.
Cependant, 95% de l'étoile se désagrège dans l'espace,
ce qui implique que sont dispersés à travers l'univers
les précieux éléments chimiques qui constituaient l'étoile :
oxygène, calcium, carbone, fer,
tous dispersés, libérés par l'explosion finale
de cette étoile.
Leur voyage pour arriver jusqu'à nous est une longue histoire,
je vais donc vous le mimer.
Vous n'êtes pas sans savoir
que les professeurs de physique ont une réputation douteuse.
(Rires)
Celles du sexe féminin sont carrément folles !
Et je suis sur le point de vous le prouver !
(Applaudissements)
La scène représente la Voie Lactée -
notre galaxie,
et c'est une histoire qui implique la Voie Lactée entière.
Par ici, dans la Voie Lactée, se trouve une de ses nébuleuses obscures
où se forment parfois les étoiles,
des particules de gaz, des molécules et de la poussière s'affairent.
Par chance, il y a un petit amas,
il est dense en gravité, il attire de la poussière et du gaz supplémentaires
la masse augmente, la gravité aussi,
d'autres particules se rajoutent.
Pour gagner du temps, messieurs-dames, cela deviendra une de ces géantes,
autrement, nous ne sommes pas rendus.
Cela se développe donc graduellement.
Lorsque l'évolution est à son comble
et que la température au cœur a atteint environ 10 millions de degrés,
les réactions nucléaires s'enclenchent,
l'hydrogène se consume et se transforme en hélium.
Vroum !
Puis, l'hydrogène vient à manquer dans le noyau.
Alors l'hélium se convertit en carbone.
Vroum !
Cela ne dure jamais si longtemps.
Puis, l'hélium vient à manquer à son tour,
le carbone se transforme donc en oxygène et cætera.
Vroum ! Vroum !
Boum !
(Rires)
Et des milliards de milliards de tonnes de gaz,
se déploient dans les environs,
à cet endroit de notre galaxie.
Les particules se répandent doucement
mais pas de panique, nous avons le temps.
(Rires)
Elles peuvent se promener,
et elles voyagent petit à petit, dans toutes les directions,
mais c'est ce coin-là qui nous intéresse.
Certaines arrivent ici,
à l'endroit où une autre de ces nébuleuses est déjà,
elle-même faite de particules de gaz et de poussières.
Et une partie de la matière provenant de l'explosion distante
trouve son chemin jusqu'ici.
C'est une matière riche en carbone, en calcium,
en fer, en oxygène et ainsi de suite.
Les particules rejoignent donc le nuage,
et, par chance, un petit amas se forme, il gagne en gravité,
d'autres particules sont attirées, la masse augmente, la gravité aussi,
de nouvelles particules sont captées,
la masse et la gravité augmentent encore,
et après un million d'années, 10 millions d'années,
l'amas se développe de plus en plus.
Et une fois encore, pardonnez-moi,
ne serait-ce pas encore une de ces géantes ? --
autrement, nous en avons pour la nuit.
Cette géante grossit,
et les réactions nucléaires s'enchaînent, l'hydrogène brûle et devient de l'hélium.
Vroum !
D'hydrogène en hélium. Vroum !
D'hélium en carbone.
Vroum ! Boum !
(Rires)
Vous connaissez la suite de l'histoire.
Des milliards de milliards de tonnes de matière se dispersent à travers l'univers,
et une partie fait son chemin par là,
jusqu'à un autre recoin sombre de la galaxie - la Voie Lactée -
où une étoile commence à se former.
La matière qui vient de là-bas
est doublement enrichie en carbone, calcium, fer et cætera,
grâce à la matière qu'a générée cette étoile-ci,
ainsi que celle accumulée de cette étoile-là.
Ce qui arrive donc ici est une double dose de carbone,
calcium, fer et cætera.
Et ici, dans cette nébuleuse, une étoile appelée Soleil est en train de se former.
Et elle est faite d'éléments
qui existent déjà dans cette partie de la galaxie,
avec la matière qui provient de cette étoile-là,
et la matière qui provient directement d'ici,
et certainement d'autres supernovas.
Notre soleil est une étoile de troisième génération.
Notre étoile est une étoile formée sur le tard,
et tant mieux,
sans quoi nous ne serions pas ici.
Nous ne pouvons exister qu'auprès d'une étoile jeune
qui a été enrichie par de précédents cycles solaires.
Le soleil se forme donc
et une partie de la matière subsiste.
Peut-être avez-vous déjà vu des images de Saturne
et de ses anneaux.
C'en est une copie à grande échelle.
Nous avons donc le soleil
et une partie des débris dans un anneau gigantesque.
Concentrons-nous sur les débris -
des fragments qui tournoient.
Ces débris entrent parfois en collision,
ils tournoient, entrent en collision à nouveau
et continuent de tourbillonner.
À terme, des planètes se créent
et l'anneau, du moins ce qu'il en reste, disparaît.
Les planètes sont faites des mêmes éléments que le soleil,
qui, rappelez-vous, est fait de particules qui étaient ici,
et là encore.
Huit planètes se forment,
pas Pluton.
(Rires)
Pluton s'est rajouté plus tard.
Imaginez Pluton comme un enfant adopté.
Les autres sont des enfants biologiques.
Ces planètes sont donc globalement faites des mêmes éléments que le soleil,
qui est lui-même composé d'éléments qui étaient là,
et, en réalité, de débris de supernovas à travers toute notre galaxie.
Impossible de savoir si c'était celle-ci et celle-ci.
C'est celle-ci et celle-ci,
celle-là et celle-là -
doublement enrichies de tous ces précieux éléments chimiques.
Et les planètes, tout comme les étoiles, sont faites ainsi.
À proximité du soleil,
les planètes en surchauffe ont subi une modification,
et la matière qui atteint plus facilement son point d'ébullition s'est évaporée.
Dès lors, on entrevoit mieux la composition initiale des planètes.
C'est globalement ainsi que cela s'est déroulé.
Ces plantes et animaux que nous consommons se nourrissent des éléments de la terre,
nous sommes donc composés des mêmes molécules que la terre,
qui proviennent elles-mêmes du soleil,
et donc du reste de la galaxie.
Ainsi, le fer s'est formé au sein même de ces étoiles massives,
celles-là mêmes qui ont subi de nombreuses réactions nucléaires.
Ce fer a été relâché
lors de l'effroyable mort de ces géantes.
La vie et la mort font donc déjà partie de l'univers.
Si ces étoiles n'avaient pas existé, notamment les supernovas,
nous ne serions pas ici.
Nous sommes donc purement et simplement
les enfants des étoiles,
et, dans une certaine mesure en réalité,
nous sommes des étoiles.
Merci.
(Applaudissements)