Les étoiles

Les étoiles

Qu'est-ce qu'une étoile?

Le ciel nocturne est parsemé d'innombrables points lumineux. Mais que sont-ils? Les définitions sont nombreuses: des boules de feu,des esprits bienveillants,des dieux; mais encore des lucioles ou des trous découpés dans le ciel...parmi toutes ces explications, aucune n'est correcte; ni même la boule de feu. En vérité, une étoile c'est: une boule massive de plasma, le quatrième état de la matière après les plus connus: solide, liquide et gazeux. Dans les étoiles, un gaz est chauffé si fort que ses atomes perdent des électrons,produisant un mélange d'ions positifs et d'électrons libres. La quantité de matière dans une étoile est phénoménale.La soleil par exemple, qui n'est pourtant composé que de gaz, représente à lui seul 99% de la masse totale du système solaire.

Formation d'une étoile

Les étoiles se forment à partir de nuages de gaz. Ceux-ci vont, à cause de la gravitation, se condenser, se comprimer et donner naissance à une protoétoile. Ce condensement va produire de la chaleur et ensuite, du plasma, qui commencera à briller; bien que cela ne soit rien en comparaison de l'immense énergie générée par l'étoile lors de sa phase principale ou de sa mort. Et par un processus long, très long, la chaleur de la protoétoile va augmenter peu à peu. En même temps, celle-ci rétrécit sous les effets de la gravitation. Mais quand l'étoile est assez chaude, les réactions de fusion nucléaires engendrées (pour faire simple, les atomes d'hydrogène se regroupent pour créer l'hélium) sont si fortes qu'elles font revenir l'étoile à sa taille d'origine et vont ensuite compenser à la gravitation afin que l'étoile ne régresse plus à nouveau.

Pour les plus petites protoétoiles, elles ne réussiront pas à engendrer de réactions nucléaires et s’effondreront sur elles-mêmes pour devenir des naines brunes.

Reprenons.Durant cette période, les protoétoiles sont très instables.Et ce, pendant quelques millions d'années. C'est plus ou moins à ce moment là que le système solaire a pris forme. Enfin, la futur étoile se stabilise et entre alors dans la phase principale de sa vie. Cette vie qui durera plus ou moins longtemps par rapport à sa taille. Effectivement, plus une étoile est grande, plus elle devra utiliser de "carburant". Certe celle-ci possédera plus de "carburant" qu'une plus petite étoile mais la force de gravitation sera elle aussi plus élevée. Ce qui en revient au fait que toutes les étoiles on, d'une certaine manière, toutes autant de carburant par rapport aux forces gravitationnelles; que l'utilisation de ce carburant est proportionnelle aux forces gravitationnelles et, par ce fait, leur taille. Leur vie dépendra donc de la vitesse à laquelle elles l'utilisent. Cette vitesse qui est aussi proportionnelle à leur taille (plus elles sont grandes, plus elles utilisent leur carburant rapidement). Par ailleurs, la mort d'une étoile massive a beaucoup plus de conséquences que celle d'une étoile telle que le soleil. 3 scénarios sont possibles:

-Pour une étoile de 0,1 masse solaire:

Il faut savoir que l’espérance de vie de ce genre d'étoile est extrêmement élevée. Si élevée que l'univers n'est pas encore assez vieux pour qu'une de ces étoiles soit morte. Leur mort n'est donc que théorique mais il est quasiment impossible qu'elle soit différente. Ce genre d'étoile ne devrait tous simplement plus pouvoir contrer les forces gravitationnelles et s’effondrerait sur elle-même  pour devenir une "naine noire".

-Pour une étoile de masse équivalente au soleil:

Ces étoiles sont assez spéciales à ce niveau parce qu'au lieu d'utiliser de moins en moins de carburant quand celui-ci commence à manquer, elles en utilisent de plus en plus...elles deviennent alors des géantes rouges. Ce qui explique que dans les milliards d'années qui suivent, le soleil aura "englober" la terre avant son extinction (je vous rassure, il n'y aura plus aucunes formes de vie sur Terre lorsque cela arrivera puisque, le soleil ayant déjà grossi; la température sur Terre sera bien trop élevée pour abriter un quelconque  organisme...).Les étoiles vont ensuite s'effondrer mais de façon lente et modérée si bien que leurs couches externes vont êtres expulsées pour former une nébuleuse planétaire. Aussi, le cœur de l'étoile va devenir une naine blanche que l'on pourra observer à l'intérieur de la nébuleuse.La nébuleuse de l’œil du chat, est une nébuleuse planétaire.

(source: google)

Planétaire car c'est William Hershel qui les découvrit  en pensant qu'il s'agissait de planètes.

Enfin,le nuage de gaz va se comprimer pour devenir une nouvelle étoile et le cycle recommence...



-Pour une étoile d'environ 8 masses solaires:

Ces étoiles très rares ont des caractéristiques...intéressantes à leur mort. Tout comme les étoiles de taille équivalente au soleil, elles vont épuiser plus de carburant vers la fin de leur vie et, de ce fait,grossir.Elles deviendront alors des super-géantes .Des étoiles de taille de masse extrêmement élevées. Vous devinerez bien que pour ce genre d'étoile, sa mort n'est pas sans conséquences. Effectivement, l'étoile ne vas pas simplement diminuer avec le temps. Au contraire, elle va exploser. Et ce, dans une explosion qui dépasse toutes pensées. Une explosion telle que l'étoile en question brillera, à ce moment là, plus fort que toutes les étoiles de l'univers observable réunies (soit 1 000 000 000 000 000 000 000 000 [1 quatrillion]d'étoiles)!!! Si fort que l'on verrait cette explosion mieux qu'un pleine lune dans une nuit noire. On appelle cette explosion supernova. Aussi, cette explosion laisse derrière elle des "restes" qui forment, au grand bonheur de nos yeux; de magnifiques nébuleuses planétaires tel que la nébuleuse du crabe. La supernova durera très peu de temps (quelque minutes voir quelques secondes). 
Voici une reconstitution de la supernova à l'origine de la nébuleuse du crabe.

Mais qu'en adviendra-t'il après? Et bien cela se joue sur la masse du cœur de l'étoile. S'il n'est "pas très lourd", l'étoile ou plutôt, la supernova, fusionnera tous ses protons et électrons qui deviendront des neutrons (qui sont, je vous le rappelle, la troisième particule qui compose les atomes; qui est de charge de charge neutre et composée de 2 quarks down et un quarks up [voir le modèle standard].Cette étoile, qui peut aussi être appelée "pulsars" car elle émet de nombreuses ondes,est extrêmement dense...plus que vous ne le pensez...Effectivement, 1 centimètre cube de cet astre a pour masse volumique 1 milliard de tonnes! Un cube de 1 centimètre de coté provenant de cette étoile pèse plus lourd que touts les bâtiments construits sur Terre réunis!!!   Par ailleurs, la masse de l'étoile n'est rien comparé à la deuxième possibilité que peut devenir l'étoile (si son cœur est vraiment très lourd) : les trous noirs*. 

J'aimerais finir sur un point très étonnant. Savez-vous que tout, à part l'hydrogène (l'atome le plus simple de l’univers, composé d'un seul proton et d'un électron) a été créé par les étoiles (massives). Plus précisément lors de leur mort. En effet, à sa mort, l'étoile va chauffer de plus en plus et, grâce à la chaleur ; les atomes  vont fusionner. Tout d'abord les atomes d'hélium (qui ont étés créés durant la naissance de l'étoile à l’exception des autres ) vont fusionner pour former le carbone. Puis le carbone va fusionner pour donner l'oxygène. L'oxygène à son tour, formera le silicium puis le silicium le fer (bien sûr, de nombreux autres atomes n'ont pas étés mentionnés). Ce sont ces réactions qui sont à l'origine du grossissement de l'étoile lors de sa mort. Mais une fois que le fer est créé,  il ne peut plus fusionner. C'est fini. Enfin, l'étoile explose et rejette le tout à travers l'univers. 

*Voir l'article à ce sujet.

Merci d'avoir lu

Samuel. Lpx