Comment l’astrophysique de laboratoire peut nous aider à comprendre la formation de la poussière stellaire. Le cas du carbure de silicium.

Le carbure de silicium est un constituant important des poussières d’étoiles. Des simulations expérimentales avec la machine Stardust (ICCM-Madrid) ont montré que des nanograins de carbure de silicium peuvent se former à partir d’atomes de carbone et de silicium et que cette formation implique la molécule SiC₂ identifiée par spectroscopie dans la zone de réaction.

Ceci est la première expérience permettant de relier les précurseurs moléculaires à la formation des grains de carbure de silicium. Il se trouve que SiC₂ est aussi la molécule la plus abondante contenant Si et C détectée dans les zones chaudes des enveloppes d’étoiles évoluées riches en carbone où se forme la poussière. Les expériences démontrent que cette chimie nécessite la présence d’hydrogène moléculaire (molécule très abondante dans ces enveloppes d’étoiles), ce qui permet la formation de petits hydrocarbures à l’origine de la formation de SiC₂. Cette proposition est renforcée par l’analyse moléculaire des échantillons avec le dispositif AROMA (IRAP-Toulouse) révélant la présence de nombreuses espèces organosiliciées de type Si_nC_mH_l.

Ce travail résulte des études interdisciplinaires développées dans le projet ERC Synergy Nanocosmos entre le CSIC et le CNRS. Il a impliqué à l’IRAP, Christine Joblin, Hassan Sabbah et Sandra Wiersma (post-doctorante, projet ANR GROWNANO).

Ressources complémentaires

• Publication scientifique : Tajuelo-Castilla, G., Santoro, G., Martínez, L. et al. The important role of hydrogen in the formation of silicon carbide in evolved stars. Nat Astron (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-026-02854-1
• Article de Presse : « How cosmic dust forms from atoms in space » (C&EN)

Contacts IRAP

• Christine Joblin, christine.joblin@utoulouse.fr
• Hassan Sabbah, hassan.sabbah@utoulouse.fr