Salut les amis;
Aujourd'hui, nous allons continuer à explorer les confins de notre univers, et nous intéresser plus particulièrement à la mort des étoiles qui nous entourent
L’immense majorité des étoiles de faible masse, les étoiles « ordinaires » ,comme notre soleil, vont tout simplement, une fois leur combustible épuisé, se densifier et se transformer en géante rouge ; puis dans un ultime sursaut, libérer leur enveloppe charnelle dans l’espace. Et l’étoile devenue une naine blanche, va progressivement se refroidir et former une naine noire dans plusieurs milliards d'années..
Le rémanent de l’explosion forme alors les magnifiques nébuleuses planétaires, ensemble des couches de gaz et de poussières éjectés du noyau lors de l’ultime contraction de l’étoile
La nébuleuse planétaire de l'oeil du chat
La nébuleuse planétaire NGC 2392
Dans certains cas particuliers cependant, principalement pour les étoiles très massives, il peut se passer un phénomène particulier, appelé :
Les supernovas
Étymologiquement, une supernova est une "nouvelle étoile", une étoile qui n'existait pas avant ; phénomène qui a été relevé en premier par le Danois Tycho Brahe et l'Allemand Johannes Kepler aux 16ème et 17ème siècle.
Sans rentrer dans des détails techniques,on peut en distinguer deux types pour simplifier :
*Celles de type SNI (à prononcer SN 1), qui résultent de la fin d’un système binaire d’étoiles, dites thermonucléaires
*Celles de type SNII, qui résultent de la fin de vie d’une étoile massive, de plus de 8 masses solaires (MS), dites à effondrement de cœur
Les SNI
On considère généralement qu’elles sont dues à l’explosion d’une naine blanche, par accrétion de matière qu’elle arrache à un compagnon stellaire.
A partir d’une masse critique , appelée limite de Chandrasekhar (environ 1,4 MS), la pression interne de la naine blanche n’est plus capable de contrecarrer l’énorme gravité due à l’augmentation de sa propre masse : elle va donc commencer à s’effondrer sur elle même,et à entrer dans un cycle de fusion thermonucléaire incontrôlé qui aboutira à sa désintégration pure et simple
La nébuleuse du Loup, conséquence probable de la collision de deux naines blanches. Elle est notamment représentée sur la tapisserie de Bayeux , et est considérée comme la plus brillante jamais observée
Les SNII
Elles se produisent donc dans des étoiles beaucoup plus massives. Lorsque le combustible principal est épuisé, le coeur de l’étoile va progressivement se contracter, s’échauffer... et va commencer un long ballet de contraction/expansion du coeur, au rythme des fusions nucléaires des éléments selon le tableau périodique de Mendeleiv (Hydrogène en Hélium, Hélium en Lithium, etc.), pour arriver jusqu’au Fer et au Nickel principalement, éléments très stables.
Et l’histoire se répète : au plus du fer et du nickel sont produits, au plus la masse de l’étoile augmente...et une fois la masse critique atteinte, BOUM. La densité du noyau devient telle qu’elle devient supérieure à la densité des noyaux atomiques, la température atteint à ce moment là les quelques 10 MILLIARDS de degrés °C (dur de se représenter ça hein ? ), les couches externes de l’étoile sont éjectées à 20 % de la vitesse de la lumière en une fraction de seconde.
Les éléments les plus lourds sont crées, l’uranium, le thorium, le platine, l’or...et dispersés dans l’espace, sans un bruit. (eh oui, dans le vide, pas de son!)
Elles laissent, dans les deux cas, derrière elles ce qu'on appelle une nébuleuse,(et non plus une nébuleuse planétaire), le rémanent des restes de matières qui vont très lentement se déliter dans l'espace sous l'effet des forces gravitationnelles des objets environnants, des rayons gamma et du souffle de l'explosion.
L’aspect en dentelle du rémanent est typique d’une explosion de supernova II
La nébuleuse du Crabe, une des premières supernovas observée par les Chinois à partir de 1054
Une des étoiles le plus susceptible d'exploser "proche" de nous est à environ 500 années lumières (à l'échelle de l'espace, une paille), et se situe dans la constellation d'Orion (qui par ailleurs est, de mon point de vue, la plus belle des constellations que l'on peut voir dans le ciel boréal.
Bételgeuse, une super géante rouge en fin de vie, doit exploser en supernova dans les 100 000 ans qui viennent, un battement de paupières dans l’échelle du temps cosmologique.
Rassurez vous, sa distance fait que nous sommes trop loin pour subir quelques dégâts sur notre civilisation, mais le spectacle proposé vaudra sûrement le coup d’œil.
Pour donner un aperçu de la taille monstrueuse de Bételgeuse
Imaginez une seconde Lune, de pouvoir lire un livre en pleine nuit et même pendant la journée pouvoir observer ce phénomène? C'est ce qu'il s'est passé lors de l'explosion de la nébuleuse du Crabe en 1054 en Chine! De quoi transformer le ciel que nous connaissons pendant un à deux ans, avant que l'éclat de l'explosion ne disparaisse.
La grande différence entre les deux types de supernovas,va être, par des processus physiques trop longs et trop complexes pour moi à expliquer, le reste du coeur de l’étoile.
En effet, à l’inverse des SNI où le coeur est complètement détruit par l’explosion, les forces peuvent devenir telles dans le noyau d’une SNII que les plus petites particules de matière, bien en dessous de l’atome, les neutrinos , et encore bien en dessous, les quarks et les gluons, forment un noyau capable de résister à cette gravité et cette explosion cataclysmiques : une étoile à neutrons.
Les étoiles à neutrons
Elle n’a d’étoile que le nom : les réactions de fusion nucléaire n’existent plus, (presque) plus aucune théorie ne peut s’appliquer à sa structure (on parle d’état superfluide), à sa singularité pour expliquer les phénomènes dantesques à l’œuvre ici. Elle ne mesure plus que de 20 à 40km de diamètre.
Imaginez : prenez une petite bouteille d’un litre ; remplissez là allègrement d’étoile à neutrons ; pesez là : vous obtiendrez 1 000 000 000 000 000 kg ! Mille milliard de tonnes par litre. A titre de comparaison, à cette densité, la Terre tiendrait dans une cuillère à café…
Leur champ gravitationnel est si intense que l’étoile à neutrons est parfaitement sphérique, la moindre petite vaguelette à sa surface s’effondrerait sur elle même du fait de la gravité gargantuesque qu’elle subit.
Et évidemment, la température ne serait ce qu’à leur surface dépasse allègrement les centaines de millions de degrés...
A leur naissance, la plupart des étoiles à neutrons sont également dotées, comme si ça ne suffisait pas, d’une vitesse de rotation très élevée, de plusieurs dizaines de tours par seconde, voire par milliseconde (!) On les appelle alors des pulsars
Les pulsars
Sur cette vidéo vous pourrez vous rendre compte du « bruit » enregistré par différents pulsars découverts et dont le cône d’émission est dirigés vers la Terre ; plus de 2000 ont été recensés dans notre galaxie.
Mais il existe également entre autres des pulsars radio (les plus courants), des pulsars X ( les plus coquins), des pulsars gamma (les plus rares) et …
Les magnetars
Ils possèdent un champ magnétique gigantesque, de l’ordre de 10^11 Teslas (à titre de comparaison, le champ magnétique terrestre est de l’ordre de 58 microTesla,et le plus puissant aimant que l’homme a pu fabriquer a généré 100 T pendant 15 millisecondes…)
En 2004, un magnetar s’est désintégré, et a affecté l’atmosphère supérieure de la Terre alors que celui ci se trouvait à 50 000 années lumière de nous (l’explosion avait donc eu lieu il y a 50 000 ans!)
Ceci étant dit,malgré les phénomènes colossaux déjà à l’œuvre dans les cas présentés plus haut, il en reste un parmi eux, encore au dessus de tout ce que l’on peut déjà difficilement concevoir et imaginer :
Le trou noir
Que nous verrons au prochain épisode
Belle journée les amis!
Aujourd'hui, nous allons continuer à explorer les confins de notre univers, et nous intéresser plus particulièrement à la mort des étoiles qui nous entourent
L’immense majorité des étoiles de faible masse, les étoiles « ordinaires » ,comme notre soleil, vont tout simplement, une fois leur combustible épuisé, se densifier et se transformer en géante rouge ; puis dans un ultime sursaut, libérer leur enveloppe charnelle dans l’espace. Et l’étoile devenue une naine blanche, va progressivement se refroidir et former une naine noire dans plusieurs milliards d'années..
Le rémanent de l’explosion forme alors les magnifiques nébuleuses planétaires, ensemble des couches de gaz et de poussières éjectés du noyau lors de l’ultime contraction de l’étoile
Dans certains cas particuliers cependant, principalement pour les étoiles très massives, il peut se passer un phénomène particulier, appelé :
Les supernovas
Étymologiquement, une supernova est une "nouvelle étoile", une étoile qui n'existait pas avant ; phénomène qui a été relevé en premier par le Danois Tycho Brahe et l'Allemand Johannes Kepler aux 16ème et 17ème siècle.
Sans rentrer dans des détails techniques,on peut en distinguer deux types pour simplifier :
*Celles de type SNI (à prononcer SN 1), qui résultent de la fin d’un système binaire d’étoiles, dites thermonucléaires
*Celles de type SNII, qui résultent de la fin de vie d’une étoile massive, de plus de 8 masses solaires (MS), dites à effondrement de cœur
Les SNI
On considère généralement qu’elles sont dues à l’explosion d’une naine blanche, par accrétion de matière qu’elle arrache à un compagnon stellaire.
A partir d’une masse critique , appelée limite de Chandrasekhar (environ 1,4 MS), la pression interne de la naine blanche n’est plus capable de contrecarrer l’énorme gravité due à l’augmentation de sa propre masse : elle va donc commencer à s’effondrer sur elle même,et à entrer dans un cycle de fusion thermonucléaire incontrôlé qui aboutira à sa désintégration pure et simple
Les SNII
Elles se produisent donc dans des étoiles beaucoup plus massives. Lorsque le combustible principal est épuisé, le coeur de l’étoile va progressivement se contracter, s’échauffer... et va commencer un long ballet de contraction/expansion du coeur, au rythme des fusions nucléaires des éléments selon le tableau périodique de Mendeleiv (Hydrogène en Hélium, Hélium en Lithium, etc.), pour arriver jusqu’au Fer et au Nickel principalement, éléments très stables.
Et l’histoire se répète : au plus du fer et du nickel sont produits, au plus la masse de l’étoile augmente...et une fois la masse critique atteinte, BOUM. La densité du noyau devient telle qu’elle devient supérieure à la densité des noyaux atomiques, la température atteint à ce moment là les quelques 10 MILLIARDS de degrés °C (dur de se représenter ça hein ? ), les couches externes de l’étoile sont éjectées à 20 % de la vitesse de la lumière en une fraction de seconde.
Les éléments les plus lourds sont crées, l’uranium, le thorium, le platine, l’or...et dispersés dans l’espace, sans un bruit. (eh oui, dans le vide, pas de son!)
Elles laissent, dans les deux cas, derrière elles ce qu'on appelle une nébuleuse,(et non plus une nébuleuse planétaire), le rémanent des restes de matières qui vont très lentement se déliter dans l'espace sous l'effet des forces gravitationnelles des objets environnants, des rayons gamma et du souffle de l'explosion.
L’aspect en dentelle du rémanent est typique d’une explosion de supernova II
Une des étoiles le plus susceptible d'exploser "proche" de nous est à environ 500 années lumières (à l'échelle de l'espace, une paille), et se situe dans la constellation d'Orion (qui par ailleurs est, de mon point de vue, la plus belle des constellations que l'on peut voir dans le ciel boréal.
Bételgeuse, une super géante rouge en fin de vie, doit exploser en supernova dans les 100 000 ans qui viennent, un battement de paupières dans l’échelle du temps cosmologique.
Rassurez vous, sa distance fait que nous sommes trop loin pour subir quelques dégâts sur notre civilisation, mais le spectacle proposé vaudra sûrement le coup d’œil.
Imaginez une seconde Lune, de pouvoir lire un livre en pleine nuit et même pendant la journée pouvoir observer ce phénomène? C'est ce qu'il s'est passé lors de l'explosion de la nébuleuse du Crabe en 1054 en Chine! De quoi transformer le ciel que nous connaissons pendant un à deux ans, avant que l'éclat de l'explosion ne disparaisse.
La grande différence entre les deux types de supernovas,va être, par des processus physiques trop longs et trop complexes pour moi à expliquer, le reste du coeur de l’étoile.
En effet, à l’inverse des SNI où le coeur est complètement détruit par l’explosion, les forces peuvent devenir telles dans le noyau d’une SNII que les plus petites particules de matière, bien en dessous de l’atome, les neutrinos , et encore bien en dessous, les quarks et les gluons, forment un noyau capable de résister à cette gravité et cette explosion cataclysmiques : une étoile à neutrons.
Les étoiles à neutrons
Elle n’a d’étoile que le nom : les réactions de fusion nucléaire n’existent plus, (presque) plus aucune théorie ne peut s’appliquer à sa structure (on parle d’état superfluide), à sa singularité pour expliquer les phénomènes dantesques à l’œuvre ici. Elle ne mesure plus que de 20 à 40km de diamètre.
Imaginez : prenez une petite bouteille d’un litre ; remplissez là allègrement d’étoile à neutrons ; pesez là : vous obtiendrez 1 000 000 000 000 000 kg ! Mille milliard de tonnes par litre. A titre de comparaison, à cette densité, la Terre tiendrait dans une cuillère à café…
Leur champ gravitationnel est si intense que l’étoile à neutrons est parfaitement sphérique, la moindre petite vaguelette à sa surface s’effondrerait sur elle même du fait de la gravité gargantuesque qu’elle subit.
Et évidemment, la température ne serait ce qu’à leur surface dépasse allègrement les centaines de millions de degrés...
A leur naissance, la plupart des étoiles à neutrons sont également dotées, comme si ça ne suffisait pas, d’une vitesse de rotation très élevée, de plusieurs dizaines de tours par seconde, voire par milliseconde (!) On les appelle alors des pulsars
Les pulsars
Sur cette vidéo vous pourrez vous rendre compte du « bruit » enregistré par différents pulsars découverts et dont le cône d’émission est dirigés vers la Terre ; plus de 2000 ont été recensés dans notre galaxie.
Mais il existe également entre autres des pulsars radio (les plus courants), des pulsars X ( les plus coquins), des pulsars gamma (les plus rares) et …
Les magnetars
Ils possèdent un champ magnétique gigantesque, de l’ordre de 10^11 Teslas (à titre de comparaison, le champ magnétique terrestre est de l’ordre de 58 microTesla,et le plus puissant aimant que l’homme a pu fabriquer a généré 100 T pendant 15 millisecondes…)
En 2004, un magnetar s’est désintégré, et a affecté l’atmosphère supérieure de la Terre alors que celui ci se trouvait à 50 000 années lumière de nous (l’explosion avait donc eu lieu il y a 50 000 ans!)
Ceci étant dit,malgré les phénomènes colossaux déjà à l’œuvre dans les cas présentés plus haut, il en reste un parmi eux, encore au dessus de tout ce que l’on peut déjà difficilement concevoir et imaginer :
Le trou noir
Que nous verrons au prochain épisode
Belle journée les amis!
