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Etoile géante rouge R Sculptoris

Toutes les étoiles ne meurent pas de la même façon (voir l’article « nous sommes tous des poussières d’étoiles »).

Pour l’immense majorité d’entre elles, lorsque la fin approche, l’étoile se dilate et devient ce que l’on appelle « une géante rouge ». Elle expulse alors, au cours de millions d’années, ses couches externes sous l’effet du souffle de son cœur. Ce cœur, petit à petit, va former un résidu compact nommé « naine blanche ».

Une naine blanche est un fantôme d’étoile et pourtant sa densité est phénoménale. Elle peut atteindre une tonne par centimètre cube (soit une tonne sur le bout de votre petit doigt).

Ce fantôme d’étoile, blanc au départ, a vocation à refroidir et devenir noir. Composée essentiellement de carbone cristallisé, la « naine noire » finira sa vie sous forme de diamant. Les astrophysiciens parlent de « diamants célestes ». Mais le processus est infiniment lent, si lent qu’aucune naine noire ne s’est encore formée depuis la naissance de l’univers, il y a 15 milliards d’années. Par contre, on peut observer de très nombreuses naines blanches.

Certaines étoiles, beaucoup plus massives et beaucoup plus rares, font l’objet à la fin de leur vie d’une immense explosion. Cette explosion et ses effets ont pour nom  « supernova ». Le temps de l’explosion, la luminosité de l’étoile est égale à celle d’une galaxie entière. Puis le cœur de l’étoile devient un cadavre stellaire infiniment plus concentré encore qu’une naine blanche et laisse place à un nouveau type de corps : une étoile à neutrons.

Les explosions de supernova sont des évènements exceptionnels. On les estime, à peu près, à trois par siècle dans une galaxie.

C’est un rêve absolu d’astronome de prédire l’explosion d’une étoile et de l’observer en direct. Jamais, jusqu’à présent, cela n’a été possible en raison de la rareté du phénomène et du fait qu’il ne dure par ailleurs que quelques minutes. Lorsque les astronomes découvrent dans le ciel une supernova, il est trop tard. L’explosion, fulgurante, est déjà passée. N’est plus visible que la boule de feu, gigantesque et aveuglante, qui suit l’événement.

Nuage de Magellan

En 1987, Yan Shelton, astronome canadien, travaillait dans un observatoire au Chili. Il étudiait une galaxie voisine de la nôtre, le grand nuage de Magellan, lorsqu’il vit un point très brillant absent la veille.

Ses confrères sont tout de suite prévenus puis l’Union Astronomique Internationale. Dans les heures qui suivent, Yan Shelton apprend que des astronomes australiens ont fait le même constat que lui. La nouvelle fait le tour du monde. C’est la première supernova observée à l’œil nu depuis 400 ans. A l’origine de cette tache lumineuse : l’explosion d’une étoile 20 fois plus grosse que le soleil.

Supernova 1987a

Pour la toute première fois, l’étoile ayant explosé était connue des astronomes avant explosion. S’ils avaient su l’imminence de l’événement, ils auraient pu le suivre en direct. L’explosion a été découverte le 24 février 1987 à 1 h 30 du matin. Mais quand avait-elle eu lieu ? Maintenant on le sait : Le 23 février à 7 h 36 minutes, soit près de dix huit heures avant sa découverte.

Enfin, fait rarissime, l’espace peut être témoin d’une « hypernova », fin de vie d’une étoile encore plus massive. Son explosion libère l’énergie de plus de 100 « supernova ». Le cœur de l’étoile s’effondre sur lui-même pour former, alors, directement, l’un de ces fameux ….. trous noirs.

Les astronomes et astrophysiciens parlent de « trou » dans le tissu de l’espace-temps. En réalité, ils ne savent pas s’il s’agit d’un trou ou d’un puits infiniment profond. Quoi qu’il en soit, il s’agit d’une zone de non-retour. A supposer que l’on puisse y entrer, on ne pourrait pas en ressortir. Cette zone de non-retour, ils la nomment «  horizon des évènements » car tout événement susceptible de se produire dans un trou noir est hors de leur portée.

Pour aller plus loin : « Dialogues sous le ciel étoilé » de Hubert Reeves et Jean-Pierre Luminet.

Nébuleuse de la Lyre

« Nous sommes tous des poussières d’étoiles » est une phrase célèbre prononcée par l’astrophysicien Hubert Reeves. Elle résume, de manière poétique, un fait bien réel. Nous devons notre vie à la mort des étoiles.

Petit retour en arrière

Les étoiles naissent dans de gigantesques nuages de gaz et de poussières : les « nébuleuses », nommées aussi « pouponnières d’étoiles ».

Chaque étoile est une sphère de gaz chaud et son cœur : un véritable réacteur nucléaire qui brûle de l’hydrogène et de l’hélium. Dans ce réacteur sont fabriqués des atomes de nature différente en fonction de la taille de l’étoile : carbone, azote, oxygène, magnésium, aluminium, fer, etc … Plus l’étoile est massive, plus elle produit des éléments chimiques lourds.

Ces matériaux vont permettre la naissance de nouvelles étoiles, de planètes, et l’apparition de la vie sur certaines d’entre elles.

Les éléments qui nous composent ont été formés dans des étoiles disparues depuis plus de cinq milliards d’années : l’oxygène dont nous remplissons nos poumons, l’azote présent dans notre ADN, le calcium dans nos os, le fer dans notre sang.

Toutes les particules de matière qui nous habitent et nous entourent viennent du cosmos et sont liées à la vie et à la mort des étoiles. Il a fallu que des étoiles meurent pour que nous puissions vivre.

Nous sommes donc bel et bien, tous, « des poussières d’étoiles ».

Si vous souhaitez en savoir un plus, voici le lien d’une courte vidéo d’Hubert Reeves : « Poussières d’étoile »

Et si vous souhaitez en savoir beaucoup plus, voici un documentaire sorti en 2011 : « Du Big bang au Vivant »

Rosetta

Et maintenant, une animation interactive en 3D. Elle a été conçue pour suivre dans l’espace, au cours de sa mission, la sonde spatiale Rosetta. Mission incroyable : parvenir à se poser sur une comète. La place de cette animation dans la rubrique «  les plaisirs de l’astronomie » est sans lien avec les aventures mouvementées de Rosetta. Elle a été choisie parce qu’elle illustre de manière ludique la composition de notre système solaire avec les planètes en orbite autour de son étoile centrale. Dans l’ordre et en s’éloignant du soleil : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et enfin Pluton.

Mais surtout, cette animation met en lumière la place microscopique de la terre dans l’univers. La sensation est vertigineuse ! Notre système solaire est déjà impressionnant mais il se détache sur une infinité d’autres galaxies que celle à laquelle il appartient.

Trinh Xuan Thuan, astrophysicien, qui a su comme Hubert Reeves rendre l’astronomie accessible à tous et à toutes, écrit dans son Dictionnaire amoureux du ciel et des étoiles : « Si les galaxies sont comme des demeures qui abritent les étoiles, les groupes de galaxies sont les villages du cosmos. Mais il existe encore de plus grandes agglomérations dans le paysage cosmique. Les amas de galaxies rassemblent quelques milliers de ces « univers-îles » comme Kant les appelait. L’urbanisation ne s’arrête pas là. Les amas de galaxies s’assemblent eux-mêmes à cinq ou six pour former des superamas de galaxies, contenant près d’une dizaine de milliers de galaxies. Ce sont les grandes métropoles de l’univers. »

Vertigineux est un terme faible.

Voici le lien vers le site : Rosetta

(L’animation prend un peu de temps à charger mais cela en vaut la peine. Cliquez et tirez sur l’image pour vous déplacer dans le cosmos.)