La mort des étoiles

Le télescope spatial Hubble (NASA/ESA) est célèbre pour ses images qui montrent le passé lointain de l'univers. Mais il peut également prédire le futur. Des images produites par Hubble au fil des années nous montrent le destin du système solaire: un aperçu inquiétant mais beau de ce qui se passera quand le soleil épuisera son carburant dans plus de cinq milliards d'années. Episode 52: La mort des étoiles Présenté par Dr J, alias Dr Joe Liske Ne vous inquiétez pas pour l'instant! Après 4 ½ milliards d'années, le soleil est vieux, bien sûr, mais il est a moins d'une moitié de son espérance de vie. Pourtant, en regardant d'innombrables étoiles comparables a nôtre soleil, les scientifiques ont maintenant une bonne compréhension de ce qui se passera au système solaire dans le futur très lointain. Les étoiles sont des boules de matière qui produisent de l'énergie principalement en fusionnant des noyaux atomiques d'hydrogène, formant de l'hélium Quand deux noyaux atomiques fusionnent ensemble, la masse combinée est légèrement inferieure a celle des deux noyaux individuels, et la différence est relâchée en forme d'énergie. C'est de là que vient la lumière du soleil. Et c'est également le procédé qui fait fonctionner les bombes thermonucléaires. Par contre, si les bombes thermonucléaires utilisent leur carburant en une fraction de seconde, les étoiles sont suffisamment grandes pour soutenir la fusion nucléaire pour des millions, voir des milliards, d'années avant qu'elles aussi finissent par épuiser leur carburant. Ce qui arrive après ca dépend de la taille de l'étoile. Les étoiles vraiment grandes explosent en supernovas après quelques millions d'années... ...tandis que les étoiles les plus petites brûlent tellement lentement qu'elles sont quasiment immortelles: leur espérance de vie est bien plus longue que l'âge de l'univers, ce qui veut dire qu'on en a jamais vu une mourir. Mais pour les étoiles comme nôtre soleil, qui ont une espérance de vie mesurée en milliards d'années, les astronomes ont fait de nombreuses observations de ce qui se passe quand leur carburant est épuisé. Elles finissent sur un murmure, pas sur un boum. Et voici comment ça se passe – révélé par des observations prises par Hubble de dizaines d'étoiles a diverses étapes de leur évolution. D'abord, l'étoile gonfle et refroidit un peu, devenant une géante rouge. Quand le soleil fera ca, il détruira les planètes du système solaire interne. Puis les couches extérieures seront expulsées, formant un nuage dense de gaz et de poussières qui obscure totalement la lumière visible de l'étoile. Cette étape, nommée une nébuleuse preplanétaire ou protoplanétaire, est difficile a observer parce que elle est a peine visible. Seulement les faibles rayonnements infrarouges du nuage de poussières, et la lumière réfléchie d'autres étoiles, permettent aux astronomes de la voir. C'est aussi une période courte de l'évolution des étoiles, avec une durée de quelques milliers d'années, ce qui signifie que ces objets sont assez rares. Les images de nébuleuse preplanétaires prises par Hubble montrent des formes variées, qui suggèrent une dynamique compliquée à l'intérieur. La forme en spirale de cette nébuleuse est particulièrement inhabituelle, et vient probablement d'une étoile binaire qui façonne le nuage de gaz et de poussières. Quand l'étoile éjecte ses couches supérieures et forme la nébuleuse preplanétaire froide, le noyau de l'étoile reste, laissant un vestige qui est petit mais très chaud. Pendant une période de quelques milliers d'années, la radiation qui viens de ce décombre brûlant excite le gaz de la nébuleuse preplanétaire, et finit par la faire luire comme une enseigne lumineuse. C'est maintenant que la sombre nébuleuse preplanétaire devient une éclatante nébuleuse planétaire. D'ailleurs, elles sont tellement lumineuses que les astronomes connaissent leur existence depuis longtemps, ce qui explique leur nom étrange. Parce qu'elles apparaissent à peu près sphériques, et ont une couleur verdâtre, les astronomes utilisant les premiers télescopes ont trouvé que leur apparence ressemblait aux planètes du système solaire. Les images en haute résolution de télescopes modernes, y compris Hubble, montrent que leur formes sont souvent loin d'être sphériques, et la similarité aux planètes est plutôt douteuse et pourtant, le nom a survécu. Finalement, les nébuleuses planétaires disparaissent quand le gaz et les poussières se dissipe dans l'espace. La seule relique est une minuscule naine blanche, dense et peu lumineuse – le sort éventuel de nôtre soleil, dans plusieurs milliards d'années. Mais pour les étoiles, il y a de la vie après la mort. La matière relâchée par les nébuleuses planétaires forme la matière première pour des nouvelles générations d'étoiles et de planètes.