Comment une étoile est-elle détruite ? | Vide cosmique

Cette section concerne l’astrophysique, nous faisons donc évidemment référence à la destruction de ces objets célestes, parmi lesquels le Soleil, qui nous fournissent l’énergie nécessaire à la vie. Mais curieusement, la réponse à la question que nous nous posons aujourd’hui n’est pas très différente de ce que l’on pourrait dire sur l’(auto-)destruction des stars de cinéma (ou de n’importe qui), sur lesquelles on entend plus d’histoires que les stars. Les étoiles sont détruites par la consommation, voire l’abus, de substances qui provoquent des déséquilibres irrémédiables. Ils sont également détruits par une mauvaise compagnie, même sombre. Choisissez les stars de cinéma ou de musique qui vous intéressent en pensant à ces formes de destruction, je vais vous donner des exemples cosmiques.

On dit souvent, m’a appris un professeur de l’Université Complutense de Madrid, que les étoiles sont le champ de bataille de deux grands ennemis : la pression et la gravité. Chacun cherche ses alliés. Et on ajoute souvent qu’à la fin, il y a toujours un gagnant.

Je sais, les comparaisons sont toujours odieuses, mais elles aident à comprendre, en partie, les problèmes. Imaginez un ballon. Les parois du ballon, avec leur latex, empêchent l’air de rentrer. Il faut souffler fort pour que la pression de l’air introduit dépasse la résistance du ballon à la déformation et se gonfle. Si nous laissons le ballon lâche et non fermé, la pression de l’air à l’intérieur essaie d’égaler celle de l’extérieur et ne résiste pas à la poussée du latex, le faisant se dégonfler.

Voyons comment comparer un ballon à une étoile. L’analogue des parois en latex comprimant le ballon est la gravité, qui tend à concentrer la matière. À mesure que le volume diminue, la densité augmente. Dans une étoile, cette matière est du gaz, principalement de l’hydrogène. Lorsqu’un gaz est comprimé, sa température et sa pression augmentent. Tout comme l’air que l’on introduit dans le ballon, le gaz d’une étoile, avec sa pression, a tendance à dilater l’étoile. Voilà les deux prétendants : la gravité a tendance à tout faire tomber vers le centre de l’étoile, la pression a tendance à faire disperser le gaz. Et dans cette grande bataille, l’étoile passe toute sa vie, y compris l’étape précédant sa naissance en tant que telle et le processus de sa mort ou de sa destruction. Tout dépend si la pression peut contrecarrer la gravité.

Avant la naissance de l’étoile, et maintenant nous allons dire ce que cela signifie, la gravité l’emporte. Elle est plus forte que la pression du gaz, entre autres parce que les nuages ​​de gaz qui donnent naissance aux étoiles commencent leur évolution avec des températures de l’ordre de -250 degrés (à comparer avec la température de 6000 degrés à la surface du Soleil). Mais les nuages ​​se compriment et se réchauffent. La température et la pression augmentent, ce qui pourrait contrecarrer la gravité. Cependant, la gravité cherche une alliée : la lumière ! Le gaz chaud émet de la lumière et cette énergie emportée par l’émission refroidit le gaz et l’effondrement se poursuit.

Il arrivera peut-être un moment où la pression trouvera son propre allié. En fonction de la taille du nuage mère, les températures au centre peuvent atteindre des températures si élevées lors de l’effondrement qu’elles provoquent la collision des atomes d’hydrogène. Sachant que la température est la propriété physique qui nous indique la vitesse à laquelle les particules de gaz se déplacent, on comprendra que les atomes finissent par surmonter leur répulsion électrique et fusionnent pour former des noyaux d’éléments plus lourds. Une étoile est née, avec un noyau qui accueille les fusions nucléaires.

Tout d’abord, l’hélium se forme, mais pas directement, oui, la fusion se produit par parties, mais c’est une autre histoire. La fusion nucléaire produit de l’énergie et grâce à cette énergie supplémentaire que reçoit le gaz de l’étoile, la pression du gaz équilibre enfin la gravité et l’étoile devient stable. La gravité et la lumière se retrouvent dans des tableaux contre la pression et la fusion. Mais pas éternellement, les prétendants se fatiguent. Quoi qu’il en soit, le Soleil est dans cet équilibre depuis 4,5 milliards d’années, et il lui reste encore à atteindre le moment que nous souhaitions commenter dans cet article : sa destruction.

La destruction d’une étoile vient de la consommation de substances, comme nous l’avons dit au début. Lorsque l’hydrogène au centre de l’étoile s’épuise, lorsqu’un des alliés tombe en panne, la gravité fait à nouveau son effet et l’étoile se déstabilise. Cela finira par provoquer sa destruction, mais pas avant de passer par des étapes où d’autres éléments fusionnent. Mais il viendra un moment où il n’y aura plus de matière pour créer autant d’énergie qu’il faut pour arrêter l’effondrement. Et comme il est impossible d’arrêter l’effondrement, des choses bien plus dramatiques se produisent. Mais nous n’en parlerons pas aujourd’hui, car nous voulons parler d’autres moyens de détruire les étoiles.

La consommation incontrôlée de substances, leur abus, est une autre manière de détruire les étoiles, quelque peu différente de la précédente. Dans les étoiles très très massives, des dizaines voire des centaines de fois plus massives que le Soleil, la quantité de matière est si grande et l’effondrement dû à la gravité se produit avec une telle intensité que leurs noyaux atteignent des températures très élevées et que la fusion se produit. produites à un rythme beaucoup plus rapide que celui du Soleil. Ces étoiles vivent vite et laissent un beau cadavre.

L’abus de consommation d’hydrogène implique deux choses. La grande énergie qu’ils produisent élève la température de leur surface à des niveaux auxquels la simple lumière qu’ils émettent exerce sa propre pression. En d’autres termes, la lumière exerce une pression sur la matière, tout comme le ferait un gaz ! Cette pression est appelée pression de rayonnement, et elle est suffisamment élevée dans les étoiles massives pour repousser les couches externes et détruire une grande partie de l’étoile, qui se dissout progressivement. C’est le cas des étoiles dites Wolf-Rayet, dont les images sont spectaculaires. Un exemple est ce qu’on appelle γ Velorum (gamma Velorum, la troisième étoile la plus brillante de la constellation Vela), qui est en réalité composée de 4 compagnons, dont un Wolf-Rayet qui a déjà perdu 75 % de sa masse en à peine 5 millions environ. d’années. Leur sort est une destruction encore plus violente, une fois que la toxicomanie conduit à leur effondrement total, entraînant une supernova. Mais je ne veux pas approfondir ce sujet car il me manque une forme de destruction : la mauvaise compagnie.

Il y a des stars qui ne vivent pas avec les bonnes personnes. Et les entreprises qui semblent les plus dangereuses ne sont pas toujours celles qui parviennent à détruire leurs partenaires. Nous donnons deux exemples.

Il y a un peu plus d’un an, un objet a été détecté qui avait brusquement changé de luminosité. Des observations ultérieures de rayons X, d’ondes radio et d’un spectre optique ont révélé ce qui semblait être un trou noir qui avait avalé une étoile. Il commença par le déformer puis le déchirer pour finalement expulser une partie du festin cosmique sous la forme de puissants jets de matière accélérés presque à la vitesse de la lumière. Une mort spectaculaire pour avoir fréquenté la mauvaise personne.

Le dernier exemple est moins attendu : une star normale pour avoir été trop gentille. Les étoiles peuvent également être détruites en donnant une partie de leur matière à un compagnon, une naine blanche ou une étoile à neutrons, de telle sorte qu’elle soit tellement déstabilisée qu’elle explose en supernova, entraînant avec elle son généreux partenaire. Parmi ces supernovae, différentes de celles que nous avons évoquées plus haut, on retrouve extrêmement intéressant et utile, mais c’est une autre histoire.

Nous terminons aujourd’hui. Elles semblent imperturbables et toutes-puissantes, notamment notre Soleil bien-aimé. Mais les étoiles naissent, vivent leur vie plus ou moins paisiblement, et meurent, souvent de manière assez violente. La clé est de savoir comment et s’ils parviennent à atteindre un équilibre dans leur vie. Mais à la fin tout tombe, la gravité gagne toujours, elle est faible mais très tenace et détruit les étoiles, de manière plus ou moins violente.

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