Les étoiles sont depuis toujours un sujet de questionnement et de fascination. De par leur observation, des calculs ont permis aux hommes de se repérer dans le temps et dans l’espace. Elles ont donc contribué à l’évolution de la science et des technologies et ce, depuis des milliers d’années. Voici 16 faits fascinants sur les étoiles.
SOMMES-NOUS DE LA POUSSIÈRE D’ÉTOILE ?
Eh bien oui ! Les étoiles sont à la base de la matière qui nous compose. Le calcium des os, le carbone omniprésent dans notre organisme (et de façon assez notable dans notre ADN), tout cela vient des étoiles. Au cœur de ces dernières, c’est-à-dire, dans leur noyau, des réactions de fusion nucléaire forment des atomes lourds et plus les étoiles sont massives, plus le processus est puissant. Les étoiles comme le Soleil forment le carbone, l’azote et l’oxygène et à la fin de leur vie, dispersent ces éléments dans l’espace. Les étoiles les plus lourdes rejettent du fer, de l’or et de l’uranium quand elles forment des supernovæ (explosions correspondant à la mort de l’étoile).
DE QUELLES COULEURS SONT LES ÉTOILES ?
La couleur conditionnée par la longueur d’onde est liée à l’énergie produite par l’étoile. C’est en fait un mélange d’énergies et donc de longueurs d’onde qui donne une certaine couleur à l’étoile. Ce qui est chaud (de haute énergie) est de couleur bleue-violette, ce qui est froid (tout est relatif, les étoiles atteignant plusieurs milliers de degrés), de basse énergie est de couleur rouge-orange. La couleur blanche des étoiles et la couleur la plus souvent observée et vient d’un équilibre entre les différentes énergies.
POURQUOI LES ÉTOILES SCINTILLENT/CLIGNOTENT-ELLES ?
En réalité, la lumière provenant des étoiles est constante, c’est son chemin jusqu’à nos yeux qui est perturbé par des obstacles. Le point de lumière que l’on perçoit sur Terre est déformé par les gaz de l’atmosphère, d’où l’emplacement des télescopes, en montagne, au-dessus d’une partie des gaz perturbateurs. À contrario, les planètes sont plus proches, il y a donc suffisamment de lumière pour qu’on les distingue (lorsque c’est possible) plus précisément.
QU’Y A-T-IL DANS LES ÉTOILES ?
Le noyau des étoiles est le cœur de fusions nucléaires qui produisent des rayonnements de haute énergie (gamma et rayons X). C’est une température de plusieurs milliers de degrés et une pression forte qui rendent ces réactions possibles. Une zone de radiation irradie à partir du noyau, ce sont des photons qui perdent leur énergie. La zone de convection est une zone d’absorption de l’énergie produite dans la zone de radiation. La photosphère est la surface visible des étoiles. C’est sa température qui conditionne la couleur de l’étoile. Enfin la couronne est une sorte d’atmosphère de haute température.
QUELLE EST L’ÉTOILE LA PLUS LOINTAINE QUE L’ON PEUT VOIR ?
L’étoile célèbre la plus éloignée est Deneb, la plus brillante étoile de la constellation Cygnus (le cygne). Elle se trouve à 2 600 années-lumière et est la 19e étoile la plus brillante du ciel, ce qui veut dire qu’elle est 200 milles fois plus lumineuse que le Soleil. Cependant, l’étoile la plus lointaine qu’il est possible de voir à l’œil nu est à 16 300 années-lumière et se nomme Cassiopée V762.
COMMENT SONT NOMMÉES LES ÉTOILES ?
Les étoiles les plus brillantes ont pu être observées par les Grecs de l’Antiquité et par les anciens astronomes Arabes, leurs noms sont donc issus de ces époques. Par exemple, l’étoile la plus brillante est nommée Sirius, grec pour « la journée la plus chaude de l’année » (journée caniculaire). Cette même étoile se nomme aussi selon un ordre alphabétique Alpha Canis Majoris.
SOMMES-NOUS CAPABLES DE DISTINGUER LES ÉTOILES MOURANTES ?
Les étoiles ont une vie de plusieurs milliards d’années mais la lumière nous provenant de celles-ci ne subsiste que quelques milliers d’années. Il est peu probable que les étoiles que l’on voit soient mortes même s’il y a quelques exceptions : il est possible que Eta Carinae ait déjà explosée.
QU’EST-CE QU’UNE NAINE BLANCHE ?
Une naine blanche est un résidu d’étoile, le noyau est à découvert et il n’y a plus de fusion nucléaire. Le noyau ne peut plus soutenir son propre poids, diminue en taille jusqu’à atteindre celle de la Terre mais contient quand même l’équivalent de la moitié de la masse du Soleil.
COMMENT UNE ÉTOILE PEUT-ELLE BRÛLER ALORS QU’IL N’Y A PAS D’OXYGÈNE DANS L’ESPACE ?
Le fait est que les étoiles ne « brûlent » pas même s’il elle sont à de très hautes températures. Ce sont des processus de fusion des noyaux de l’hydrogène qui forment l’hélium et éventuellement d’autres éléments, et non des processus de combustion.
QU’EST-CE QU’UNE ÉTOILE À NEUTRON ?
Une étoile à neutron est une étoile géante en fin de vie associée au phénomène de supernova (explosion d’une étoile mourante). Elle est appelée étoile à neutron car elle est principalement constituée de l’élément neutron.
QU’EST-CE QUE LA SÉQUENCE PRINCIPALE ?
Cette dernière est en fait une modélisation sur un diagramme qui permet de classer les étoiles selon la luminosité, la couleur et la température. Les étoiles les plus légères sont petites et rouges tandis que les étoiles de masse importante sont grosses, bleues et très lumineuses. En astronomie, il est considéré que les étoiles passent le plus long de leur vie dans la séquence principale, c’est-à-dire quand leur masse est conditionnée par le fait qu’elles génèrent de l’énergie par fusion nucléaire. Plus elles avancent dans leur vie, plus elles perdent en masse et finissent par sortir de la séquence principale.
QUELLE EST LA DIFFÉRENCE ENTRE LA NOVA, LA SUPERNOVA ET L’HYPERNOVA ?
La différence réside dans la taille des étoiles qui explosent. Les novas sont de petites explosions ayant lieu quand deux étoiles sont extrêmement proches. L’une des étoiles est une naine blanche qui prend de la matière gazeuse de l’autre étoile, ce qui peut provoquer des explosions de fusion nucléaire. Les supernovas sont la signature de l’explosion et la mort de grosses étoiles et mènent à la formation d’étoiles à neutrons. Les hypernovas sont des supernovas dont l’énergie est encore plus forte et marquent la naissance de trous noirs.
EST-CE QU’UNE SUPERNOVA POURRAIT DÉTRUIRE LA TERRE ?
Tout dépend de la distance de l’étoile à la Terre. Sachant que l’étoile la plus proche en dehors du Soleil (qui n’est pas assez grand pour former une supernova à la fin de sa vie) est à 640 années-lumière cela paraît peu probable. Il faudrait en effet que la supernova soit à 50 années-lumière pour atteindre la couche d’ozone et détruire le champ magnétique de notre planète, ce qui la rendrait tout à fait inhabitable. Ceci pourrait arriver dans quelques milliards d’années. Cela dit, si une supernova se trouvait à une année-lumière de la Terre, elle détruirait complètement notre système solaire.
COMMENT NAISSENT LES ÉTOILES ?
La naissance des étoiles comme leur mort dépend de leur masse. Les étoiles moyennes comme le Soleil peuvent vivre des milliards d’années et finir leur vie en naine blanche. Les étoiles les plus massives vivent et meurent rapidement. Toutes les étoiles dispersent dans l’espace des matériaux qui formeront la prochaine génération d’étoiles. La formation d’une étoile commence par l’effondrement d’un nuage de gaz et de poussières (une nébuleuse) déclenché par une l’onde de choc d’une supernova ou l’onde propagée par le passage d’une autre étoile à proximité.
La nébuleuse forme progressivement des agrégats de matières qui peuvent chacun former une nouvelle étoile. Avec le temps la nébuleuse s’aplatit en disque. En son centre, un précurseur d’étoile balance de la matière selon l’axe de rotation du disque. Finalement, le précurseur se réchauffe et se densifie assez pour déclencher une fusion nucléaire en son cœur, c’est la naissance d’une nouvelle étoile.
COMMENT SE FORMENT LES TROUS NOIRS ?
La formation des trous noirs se fait quand le cœur des étoiles très massives se vide de l’hydrogène qui leur permettait d’effectuer des fusions nucléaires. Le processus de fusion se déplace dans une sorte de coquille en dehors du noyau et ce dernier commence à fusionner l’hélium pour former des éléments plus lourds. À mesure que le carburant du processus de fusion (hydrogène, hélium etc.) est consommé dans le noyau, une nouvelle coquille se forme. Alors, le noyau passe à une réaction de fusion avec des éléments de plus en plus lourds. Lorsque du fer se forme, les processus de fusion se stoppent car l’étoile ne peut pas faire de fusion avec les noyaux du fer.
Il y a tout de même tentative de fusion ce qui provoque un écroulement du noyau dont l’onde de choc détruit le reste de l’étoile. Dans la plupart des cas, le noyau se stabilise en étoile à neutron mais dans le cas des très grandes étoiles, le noyau forme un point super dense dont la force de gravitation est si puissante que tout ce qui s’approche est absorbé, provoquant potentiellement un pic énergétique de rayons gamma.
COMBIEN Y A-T-IL D‘ÉTOILES DANS L’UNIVERS ?
Selon les scientifiques, il y aurait entre 10 sextillions (1021) et 1 septillion (1024) d’étoiles au total et encore plein de choses à découvrir à leur propos.
03.01.17 20:24