Qu’est ce qu’une étoile
Vie et mort d’une étoile
Elles rayonnent de feu sous l’effet de la fusion thermonucléaire et se meurent en se dilatant ou en explosant en un gigantesque feu d’artifice. Leurs matières (carbone, azote, silicium, oxygène, fer) se dispersent et de nouvelles étoiles naissent…
Qu’est ce qu’une étoile ?
Le ciel au-dessus de notre tête compte environ 3000 astres visibles à l’œil nu. C’est bien plus que les 1080 étoiles répertoriées par l’astronome grecque Hipparque 150 ans av-JC. Mais c’est une goutte d’eau quand on sait que notre voie lactée héberge des milliards d’étoiles.
Une étoile est comme un globe de gaz très chaud. Au centre de l’astre, la température est de plusieurs millions de degrés soit la température nécessaire pour provoquer des réactions nucléaires en chaîne. L’hydrogène entre en fusion pour former l’hélium. C’est cette énergie qui stoppe l’effondrement de l’astre. À ce stade, l’étoile est alors dans sa phase de vie principale dans laquelle elle restera la grande partie de son cycle de vie. À la surface, la température est de plusieurs milliers de degrés.
Une étoile, c’est donc une énorme sphère de feu et de plasma en rotation sur elle-même, composée d’hélium et d’hydrogène.
La vie d’une étoile est limitée. Bien que la durée de sa vie soit de plusieurs milliards d’années, elles ne sont pas éternelles. Lorsqu’une étoile a consommé tout son stock d’hydrogène transformé en hélium, elle gonfle et devient une géante rouge.
Les étoiles de l’univers se définissent selon trois critères : position, couleur et luminosité. Le premier est fixé par des coordonnées géographiques célestes. La couleur est liée à la température de la surface de l’étoile. Par exemple, Bételgeuse d’Orion, une supergéante rouge a une température externe de 3000 degrés alors que le soleil qui est une naine jaune a une température en surface de 6000 degrés. Mais d’autres étoiles comme Spica de la Vierge affichent une température externe de 24000 degrés !
Enfin la lumière correspond à l’éclat de l’astre par rapport à la distance d’observation.
Il y a cependant un quatrième critère que les astronomes tentent de définir : la masse de l’étoile, c’est-à-dire la quantité de matière que l’astre contient. C’est une propriété difficile à quantifier. Mais elle est plus facile à révéler lorsque l’astre est lié ou en orbite avec d’autres étoiles. Les astres en couple bougent ensemble selon les lois de la gravité énoncées par Newton. C’est ainsi qu’il est possible de faire une déduction de la valeur de la masse des corps célestes.
Quel est l’âge des étoiles ?
Les étoiles sont comme les jolies femmes. Elles aiment cacher leur âge. Pendant des décennies, l’unique astre auquel les astronomes ont donné un âge était le soleil. C’est grâce à la météorite Allende tombée au Mexique en 1969 qu’il a été possible d’affirmer que les minéraux cristallisés dataient de 4,5 milliards d’années. Une référence pour notre galaxie. Mais que peut-on dire des autres étoiles ? C’est une question très difficile. Seule l’étoile connue sous le nom de CS 31082-001 de notre galaxie a obtenue une date de naissance. Cette vieille étoile (étoile primitive) aurait été formée il y a 12,5 milliards d’années. Pour la plupart des étoiles, les astronomes ont renoncé à attribuer un âge.
Des outils statistiques développés par Henry Russel permettent toutefois d’attribuer un âge collectif à un groupe d’étoiles.
Il est donc possible de connaitre le devenir des étoiles. Depuis leur formation jusqu’à leur extinction, on peut dire étape par étape les lignes importantes de leur vie. En moyenne, ce sont quatre ou cinq naissances d’étoiles qui ont lieu chaque année.
Les étapes de vie des étoiles
90 % des astres de notre univers sont lumineux car ils brûlent de l’hydrogène. À ce sujet, notre soleil représente une naine jaune de taille moyenne. Mais qu’arrive-t-il quand l’étoile a brulé tout son hydrogène dans son cœur ? Tout d’abord, les réactions thermonucléaires s’arrêtent. C’est alors qu’une autre étape commence. L’atmosphère s’étire et le cœur se rétrécit. Dans le même temps, la combustion d’hydrogène continue autour du noyau proche de la surface de l’astre. Alors, l’étoile grossit pour devenir une géante rouge comme Arctarus du Bouvier par exemple. Lorsque la température au niveau du noyau grimpe à approximativement 100 millions de degrés, une troisième étape démarre. L’hélium fusionne pour former de l’oxygène et du carbone. Un grand flash extrêmement violent se produit alors. Puis, l’étoile se calme. C’est ce qui se passera pour notre soleil dans environ 5 milliards d’années. Sa taille sera alors multipliée par 100. Mercure, Vénus seront engloutis et le soleil englobera 30 % du ciel terrestre visible. La chaleur sera telle que toute vie sera impossible. Mais les êtres humains ont largement le temps pour se préparer à ce phénomène majestueux ! Car le soleil, variable et instable, propagera son atmosphère dans l’univers. Il sera alors devenu une nébuleuse planétaire. Actuellement, c’est par exemple le cas de Helix du Verseau, de l’Anneau de Lyre ou encore de la Rosette de la Licorne. Au centre, reste alors le cœur brûlant de l’astre mort.
La galaxie est peuplée en majorité par des naines jaunes ou blanches, comme le soleil, ainsi que par des naines rouges, moins massives et aussi plus nombreuses. Ce type d’étoile est destiné à une mort lente. De leur côté, les astres chauds et massifs comme l’Epi de la Vierge, ont une évolution rapides et deviennent des géantes bleues. Vient après la fabrication de composants chimiques denses durant l’étape de supergéante rouge comme Bételgeuse. Et enfin un feu d’artifice d’une ampleur colossale se produit au moment de la mort de la supernova et répand dans l’espace les composants chimiques indispensables à la vie.
Les étoiles sont visibles et si loin de nous. Pourtant, gardez bien à l’esprit que chaque atome de votre corps est une poussière d’étoile.