LA NAISSANCE DES ÉTOILES

 

 Bien, je vous ai laissés dernièrement avec beaucoup de gaz, de molécules, d’atomes et des tas d’autres trucs exotiques, quoique non puisqu’ils sont tous sur terre, mieux encore, ils sont en nous, ils forment nos corps, dans notre précédent chapitre sur Après le Big Bang!

Et oui, je le rappelle : nous sommes de la poussière d’étoile, et nous verrons dans ce chapitre en quoi et pourquoi cette assertion!

 

Donc, comme nous l’avons vu sur la photo du Fond Diffus Cosmologique, la matière n’est pas distribuée de matière égale et homogène partout.

 

Plusieurs bonnes raisons sont capables d’expliquer pourquoi les nuages moléculaires géants ne s’effondrent pas . Le réchauffement du gaz par la proximité d’étoiles fait s’agiter les différentes molécules, ce qui crée une pression interne qui aide à résister à la gravité et donc l’effondrement. La force centrifuge qu’acquièrent les molécules due à la rotation naturelle des nuages de gaz les empêche de tomber vers le centre du nuage. Et enfin, le champ magnétique de l’Univers aide à cette stabilité.

 

Mais tout ce qui est relativement stable est forcément hautement instable.
Une pichenette (à l’échelle des nuages dont nous parlons) est suffisante, et nécessaire à perturber ce magnifique équilibre… Équilibre que nous pourrions schématiser comme çà

 

Cette situation ne dure cependant pas éternellement car certains facteurs peuvent rompre l’équilibre et déclencher un effondrement gravitationnel. Il peut y avoir par exemple le passage du nuage dans une zone de haute densité qui provoquera un effondrement gravitationnel. Il peut aussi y avoir une étoile qui explose et qui provoquera par la matière éjectée une onde de choc, qui condensera la matière et provoquera donc une hétérogénéité de distribution de la matière.

Ce serait le scénario retenu par la majorité des chercheurs quant à la naissance de notre Soleil.

 

La masse de Jeans

Le physicien britannique James Jeans (1877 - 1946) a déterminé que ce nuage doit avoir une masse minimale pour s’effondrer gravitationnellement. Il y a quelques conditions de température et de pression pour détailler un peu la chose (plus c’est chaud, moins il y a besoin de matière et réciproquement)

 

La masse, la température et la densité du nuage qui s’effondre détermineront la suite des évènements.

 

Sans trop détailler, naturellement vont se former des blocs de plus en plus petits, qui naturellement se contracteront (par gravitation) d’où augmentation de la densité et de la température, et rebelotte, les conditions font qu’il y a de nouveau fragmentation jusquà ce que ces blocs deviennent opaques et l’énergie dégagée par ces fragmentations/compressions ne s’échappe plus par rayonnement et donc augmentation de température!

 

Par gravitation la contraction continue, la pression augmente et donc la température aussi.

Nous avons alors ce que nous appelons une proto-étoile.

 

 

La naissance d’une étoile

La contraction par force gravitationnelle continue à faire son effet.
Température et pression augmentent jusqu’à ce que la fusion nucléaire se déclenche.

La température, énorme (on parle alors de 10 voire 20 millions de degrés!) crée une pression interne telle que la force de gravité se stabilise et l’étoile alors arrête de se condenser.

Nous sommes arrivés à ce moment à ce que l’on appelle la Séquence Principale.

 

Ce que j’ai résumé en quelques lignes a une durée qui oscille en quelques centaines de milliers d’années pour les ‘’grosses’’ étoiles (les volumes de gaz étant beaucoup plus importants, température et pression sont plus élevés, donc accélèrent le processus) et quelques dizaines de millions d’années pour notre Soleil par exemple.

 

Ce que je viens de décrire est « le plus courant », de plus petits nuages (globules de Bock . Moins d’1 a.L) peuvent donner des étoiles.

 

Bien, nous voila donc avec notre étoile bien née. Elle brille de tous ses feux, tranquillement.

 

Suivant sa masse, elle brillera plus ou moins longtemps.

Plus elle sera grosse, donc plus elle sera massive, donc pression interne plus importante, donc plus lumineuse puisque plus de réactions nucléaires, plus sa vie sera courte!

 

Notre Soleil, né en quelques dizaines de millions d’années restera une dizaine de milliards d’années sur la Séquence Principale.

La Séquence Principale est le laps de temps pendant lequel l’étoile transforme son hydrogène en hélium par fusion nucléaire sans subir de transformation notoire. Cette fusion est très exothermique.

 

Dans le cœur du Soleil, ce sont 620 millions de tonnes d’hydrogène qui, chaque seconde, sont transformées en 615,7 millions de tonnes d’hélium ; la différence est convertie en énergie rayonnée vers l’extérieur (vous connaissez E=m.c²? Voilà!)

Le soleil pèse 2.10e27 tonnes(2 milliards de milliards de milliards de tonnes)

Consommation annuelle 126.10e12 tonnes par an soit 126.10e21 tonnes par milliard d’années donc 1/1,000.000 de la masse totale. Y’a le temps;)

 

Une étoile de 10 masses solaires passera 30 millions d’années sur la Séquence Principale alors qu’une étoile de 0,5 masse solaire y restera 50 milliards d’années!

 

Voici le schéma dit de Hertzchsprung-Russel qui schématise et représente vie et mort des étoiles suivant taille et masse.

 

 

Maintenant, parlons de la couleur des étoiles!

 

La couleur de l'étoile dépend de sa température de surface.

 

Et oui, sans le savoir, toutes les étoiles nous paraissent « blanches ».
Mais cela est totalement faux, et de loin!

 

Regardez bien Bételgeuse (Orion), Aldébaran (Taureau) sont franchement rouges. Ce sont des supergéantes en fin de vie. Elles exploseront en Supernova, disséminant alors leur matière dans le Cosmos (qui enrichiront l'espace environnant, qui formera soit une nouvelle étoile, soit un nuage de gaz)..
Rigel (Orion) est très très bleue, c’est une supergéante, elle a une durée de vie courte.

Le Soleil, lui, est jaune non?;) Il est une étoile jaune naine.

 

Il y a des naines rouges (appelées « carbonnées » en astronomie, magnifiques en visuel car très orangées/rouges) qui n’ont pas été assez grosses pour allumer un feu nucléaire suffisant, elles ont une durée de vie estimée à plus de 50 milliards d’années ou qui sont alors de très vieilles étoiles qui n'ont pas explosé faute de masse suffisante et continuent doucement à consumer leur carburant nucléaire.

 

La couleur est donnée par la température de surface, comme la couleur du métal chauffé! Plus c’est bleu (voire blanc), plus c’est chaud! Nous couvons tout le spectre, de l’infrarouge à l’ultraviolet!

 

Il y a aussi des étoiles noires (Ah, je vois qui connaissent Star Wars, rien à voir, désolé) qui par définition ne peuvent être vues mais que l’on « voit » par leur environnement qu’elles perturbent)

Des étoiles à neutrons (anciennes étoiles effondrées, qui donc n’ont pas explosé faute de taille suffisante) et se sont concentrées à la limite de ce que la matière peut être: une "soupe" de neutrons!.

 

Et il nait constamment de nouvelles étoiles!
M42, la nébuleuse d'Orion (un des rares objets visibles à l'oeil nu) est une réelle pouponnière d'étoiles.

 

Pour finir sur quelque chose de léger;)

Les étoiles filantes, ce ne sont pas des étoiles, ce sont ‘’juste’’ des poussières qui brûlent en entrant dans l’atmosphère terrestre, poussières qui proviennent des comètes qui ont frôlé la terre. Elles sont plus ou moins rapide, plus ou moins brillantes. Et ce que l’on appelle le Radiant d’un essaim d’étoiles filantes est le nom de la Constellation d’où elles semblent provenir pour la plupart : Géminides : Gémeaux, Léonides : Lion, Orionides : Orion etc. Il y a plus de 30 essaims d’étoiles filantes, certains plus importants que d’autres, avec des étoiles filantes plus ou moins fréquentes (les plus gros sont à plus de 120 étoiles filantes à l’heure), rapides, persistantes etc.

 

Et l’Étoile du Berger! Bah elle non plus n’est pas une étoile, il s’agit tout simplement de la planète Vénus. Planète qui est en ce moment très très brillante et haute dans le ciel dès la tombée de la nuit. Observable en ce moment Sud Sud Ouest.

 

Je croyais que c’était simple, que j’allais faire un résumé en 20 lignes avec 3 dessins, mais en fait non, et encore je condense!

Et il y a encore tellement à dire!

 

Bien, maintenant qu'elles sont nées, nos étoiles, elles vivent et, comme tous, vieillissent puis meurent!

Mais cela sera la prochaine histoire, Lundi si vous êtes sages!

 

Bonne nuit les petits

 

 

 

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