La vie des étoiles se compose de plusieurs étapes, au cours desquelles des millions et des milliards d’années de luminaires s’efforcent constamment d’atteindre l’inévitable finale, en se transformant en éclairs lumineux de supernovae ou dans l’obscurité maussade des trous noirs.
Table des matières
Informations générales
La vie d’une étoile, quel que soit son type, est un processus incroyablement long et complexe, accompagné de phénomènes d’une ampleur cosmique. Sa nature multiforme est tout simplement impossible à retracer et à étudier, même en utilisant tout l’arsenal de la science moderne. Mais sur la base de ces connaissances uniques, accumulées et traitées pendant toute la période d’existence de l’astronomie terrestre, des couches entières d’informations des plus précieuses nous sont accessibles. Cela nous permet de relier une séquence d’épisodes du cycle de vie des luminaires dans des théories relativement cohérentes et de modéliser leur développement. Quelles sont ces étapes ?
Le cycle de vie des étoiles
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Épisode I. Les proto-étoiles
Disque protoplanétaire entourant un jeune système solaire dans la nébuleuse d’Orion
Le cycle de vie des étoiles, comme celui de tous les objets du macrocosme et du microcosme, commence par une naissance. Cet événement se traduit par la formation d’un nuage incroyablement vaste au sein duquel apparaissent les premières molécules, d’où le terme de formation moléculaire. Parfois, un autre terme est également utilisé, révélant directement l’essence du processus : le berceau des étoiles.
Ce n’est que lorsque dans un tel nuage, en raison de circonstances insurmontables, il y a une compression extrêmement rapide de ses particules constitutives ayant une masse, c’est-à-dire un effondrement gravitationnel, que la future étoile commence à se former. La raison en est une explosion d’énergie gravitationnelle, dont une partie comprime les molécules de gaz et réchauffe le nuage parent. La transparence de la formation commence ensuite à disparaître progressivement, ce qui contribue à augmenter encore le chauffage et la pression en son centre. Le dernier épisode de la phase protostellaire est l’accrétion de matière tombant sur le noyau, au cours de laquelle le luminaire naissant grandit et devient visible après que la pression de la lumière émise a littéralement balayé toutes les poussières à la périphérie.
Trouvez les protoétoiles dans la nébuleuse d’Orion !
Cet immense panorama de la nébuleuse d’Orion provient d’images du télescope Hubble. Cette nébuleuse est l’un des berceaux d’étoiles les plus grands et les plus proches de nous. Essaie de trouver des protoétoiles dans cette nébuleuse, la résolution de ce panorama te le permet.
Épisode II. Les jeunes étoiles
Fomalgaut, image du catalogue DSS. Il y a encore un disque protoplanétaire autour de cette étoile.
Episode III. L’épanouissement d’une étoile
Le Soleil pris dans la raie H alpha. Notre étoile dans la fleur de l’âge.
Au milieu de leur vie, les luminaires cosmiques peuvent présenter une grande variété de couleurs, de masses et de tailles. Leur palette de couleurs s’étend des tons bleutés au rouge, et leur masse peut être beaucoup plus petite que celle du Soleil, ou plus de trois cents fois sa masse. La séquence principale du cycle de vie des étoiles dure environ dix milliards d’années. Ensuite, le noyau du corps cosmique se vide de son hydrogène. Ce moment est considéré comme la transition de la vie de l’objet vers l’étape suivante. En raison de l’épuisement des ressources en hydrogène dans le noyau, les réactions thermonucléaires s’arrêtent. Cependant, pendant la période de compression de l’étoile, l’effondrement commence, ce qui conduit à l’émergence de réactions thermonucléaires avec l’hélium. Ce processus alimente l’incroyable expansion de l’étoile. Elle est alors considérée comme une géante rouge.
Épisode IV. La fin des étoiles et leur disparition
Le disque de Bételgeuse, image du télescope Hubble.
Les vieux luminaires, comme leurs jeunes homologues, sont divisés en plusieurs types : étoiles de faible masse, de taille moyenne, supermassives, naines blanches, étoiles à neutrons et trous noirs. En ce qui concerne les objets de faible masse, il est encore impossible de dire exactement quels sont les processus qui se produisent chez eux au cours des derniers stades de leur existence. Tous ces phénomènes sont décrits de manière hypothétique par des modèles informatiques plutôt que par des observations minutieuses. Après la combustion finale du carbone et de l’oxygène, on observe une augmentation de l’enveloppe atmosphérique de l’étoile et une perte rapide de sa composante gazeuse. Dans la phase finale de leur évolution, les luminaires sont comprimés à plusieurs reprises et leur densité augmente considérablement. Une telle étoile est considérée comme une naine blanche. Sa phase de vie est ensuite suivie d’une période de supergéante rouge. La dernière étape du cycle d’existence d’une étoile est sa transformation, à la suite d’une très forte compression, en une étoile à neutrons. Cependant, tous ces corps cosmiques ne deviennent pas des étoiles. Certains, le plus souvent les plus grands en termes de paramètres (plus de 20-30 masses solaires), entrent dans la catégorie des trous noirs à la suite de leur effondrement.
Faits intéressants sur le cycle de vie des étoiles
Le cycle de vie des étoiles
L’une des informations les plus singulières et les plus remarquables de la vie stellaire du cosmos est que la grande majorité des luminaires de notre univers sont au stade de naines rouges. Ces objets ont une masse bien inférieure à celle du Soleil.
Il est également intéressant de noter que l’attraction magnétique des étoiles à neutrons est des milliards de fois supérieure à celle des luminaires terrestres.
L’effet de la masse sur une étoile
La trajectoire d’une étoile en fonction de sa masse
Un autre fait tout aussi fascinant est la longévité des étoiles les plus énormes connues. Leur masse étant des centaines de fois supérieure à la masse solaire, l’énergie qu’elles libèrent est également beaucoup plus importante, parfois même des millions de fois. Par conséquent, leur durée de vie est beaucoup plus courte. Dans certains cas, leur existence ne dure que quelques millions d’années, alors que les étoiles de faible masse vivent des milliards d’années.
Il est intéressant de noter que les trous noirs sont à l’opposé des naines blanches. Il est à noter que les premiers naissent des étoiles les plus gigantesques en masse, et les secondes, au contraire, des plus petites.
Il existe un nombre considérable de phénomènes uniques dans l’univers, dont nous pourrions parler à l’infini, car le cosmos est extrêmement mal étudié et exploré. Toutes les connaissances humaines que la science moderne possède sur le nombre d’années de vie des étoiles, sur leurs cycles de vie, sont principalement issues d’observations et de calculs théoriques. Ces phénomènes et objets peu étudiés donnent matière à un travail constant à des milliers de chercheurs et de scientifiques : astronomes, physiciens, mathématiciens, chimistes. Grâce à leur travail continu, ces connaissances s’accumulent, se complètent et se modifient sans cesse, devenant ainsi plus précises, plus fiables et plus complètes.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023