Fantômes d'astéroïdes autour de squelettes d'étoiles

Pasadena, Californie - - Afin d'en savoir plus sur la formation et l'évolution des planètes, les astronomes ont trouvé des sites inattendus recelant des données importantes dans leur recherche : des étoiles agonisantes.

Les planètes apparaissent pourtant pendant la prime jeunesse d'une étoile, quand celle-ci est encore ceinturée du disque gazeux encombré de poussière qui lui a donné naissance. Les grains de poussière, tout en tournant autour de l'étoile nouvelle-née, parviennent à s'agglomérer, constituant des agrégats de plus en plus gros jusqu'à atteindre la taille de planètes. Ce processus laisse néanmoins quantité de restes, et ces débris n'ayant participé à la construction d'aucune grande planète sont regroupés dans la catégorie des astéroïdes.

Mais lorsque l'étoile au centre de ce manège planétaire vient à bout de ses réserves d'énergie, elle se met à enfler et rougir. La géante rouge ainsi apparue peut aller jusqu'à vaporiser intégralement les planètes les plus proches, tout en instaurant un véritable ramdam dans les régions éloignées: les orbites des planètes lointaines, et en particulier celles des astéroïdes sont sérieusement modifiées et déformées. L'étoile, à l'article de la mort, expulse ses couches extérieures, et son noyau rétrécit pour devenir une étoile miniature chauffée à blanc, ce que l'on appelle maintenant depuis un siècle une "naine blanche".

Il peut arriver qu'un astéroïde, se déplaçant sur son orbite sévèrement perturbée, s'approche dangereusement de la naine blanche qu'est devenue son étoile-mère. Par "dangereusement", il faut entendre ici suffisamment près pour que l'astéroïde soit mis en pièce par la gravité du cadavre stellaire. C'est grosso modo ce qui s'est passé pour la comète Shoemaker-Levy 9 en 1993-94, qui a été dépecée en une vingtaine de fragments pendant une avant-dernière approche de Jupiter ; la dernière approche, quant à elle, se résuma à un fantastique bombardement cométaire sur la planète géante, ayant duré en tout près d'une semaine.



Il ne reste de feu l'astéroïde qu'un amas de fines miettes, que l'on peut mettre en évidence en analysant finement la lumière de certaines naines blanches, qualifiées pour cette raison de "polluées". Jusqu'il y a peu, l'observatoire spatial infrarouge de la NASA - Spitzer - avait permis l'étude détaillée de deux exemplaires de naines banches polluées. Dernièrement, six nouveaux spécimens ont été rajoutés aux précédents, quadruplant leur nombre et portant le total à huit. C'est une claire indication que le phénomène ne doit pas être rare, et qu'il n'est pas si extraordinaire qu'une naine blanche soit ainsi polluée par la poussière d'un ex-astéroïde.

Dans chacun des huit cas étudiés, un astéroïde a été pulvérisé durant le dernier million d'années écoulé. Le plus gros devait avoisiner les 200 kilomètres de diamètre. Les observations de Spitzer ont montré que la poussière restante contient un silicate ayant la consistance du verre, et semblable au minéral appelé "olivine" sur Terre, sur laquelle il est relativement répandu. Ces mêmes données indiquent en outre une relative pauvreté en carbone, qui caractérise également notre planète. Ainsi, si nous pouvions moudre les astéroïdes et les planètes rocheuses du Système Solaire en infimes grains, nous obtiendrions une poussière du même type de celle qui ternit l'éclat des naines blanches polluées. Mais le raisonnement fonctionne également dans l'autre sens : il s'avère que ces naines blanches - qui répétons-le, sont loin d'être rarissimes - possèdent des astéroïdes semblables aux nôtres, et pourquoi pas... des planètes rocheuses semblables à la nôtre.

Michael Jura, à la tête de l'équipe responsable de ces récentes observations, est l'auteur des réflexions et des conclusions qui émaillent ce communiqué. Mais selon lui, les implications les plus importantes de l'étude de ces naines blanches restent à venir. Par exemple, quand un astéroïde "mord la poussière", si l'on peut dire, à proximité d'une étoile mourante, il est réduit en très petits morceaux. Les poussières qui gravitent autour des étoiles dans la fleur de l'âge (comme le Soleil) sont comparativement plus grandes. On attend des observations futures la révélation de détails de plus en plus fins, qui pourront aller jusqu'à fournir des informations sur la présence de divers éléments ou composés chimiques, ainsi qu'en quelles quantités. Il sera lors possible de comparer les manières desquelles les autres étoiles trient et modifient les matériaux à la base de la croissance des planètes.

Bravo, sérieusement, je trouve qu vous faites toujours d'excellents textes, clairs, nets et précis. Vous vous exprimez très bien et avez beaucoup de vocabulaires et vous utilisez toujours les bons mots. Sincèrement vous, vous y connaissez beaucoup coté lexique, et astronomique. Je trouve important d'exprimer ce que l'on pense, surtout en thème de compliments, ça fait du bien d'en recevoir et je trouve que malheureusement, l'on oublie souvent de les dire mais quand c'est négatif c'est autre chose.

Petite question, l'on dit que le géantes rouges expulsent leurs couches, et que le noyau se contract. D'accord mais les couches sont expulsées par l'énergie des radiations, ou et bien est-ce autre chose?

Et cette article, vient un peu à parler des poussières d'étoiles, et le phénomène de fusion qui est à la base de la vie à cause de la formation d'élément plus gros. Mais je comprends l'idée de dire que les astéroïdes ou intrus peuvent modifier la composition initial.
Amicalement Votre

Merci pour la critique très élogieuse. Mais il faut savoir que ce que j'écris tient autant de la traduction que de l'adaptation. Donc même si le texte ne garde pas la même structure lors du passage en français, les termes et les expressions les plus efficaces pour la compréhension se retrouvent bien souvent déjà dans l'édition originale.

Tu as bien ciblé le mécanisme de l'expulsion des couches externes, car c'est effectivement la pression de radiation qui y participe. Pour reprendre le processus dans le détail, on repart de l'étoile en état d'équilibre, tel qu'il est maintenant pendant la plus grande partie de l'existence de cette étoile, quand elle se trouve sur la "séquence principale". Au centre se trouve un noyau producteur d'énergie thermique et lumineuse (donc générateur de pression), fonctionnant grâce à la fusion de l'hydrogène en hélium. L'hydrogène se faisant de plus en plus rare dans le noyau, l'étoile compense cette diminution en consommant ce qu'il lui reste de plus en plus vite, ce qui la rend progressivement plus chaude et plus lumineuse. Pendant ce temps, un coeur d'hélium inerte se constitue au centre de l'étoile, et la fusion de l'hydrogène en hélium n'a plus lieu que dans une enveloppe autour de ce noyau d'hélium.

Le coeur inerte grossit continuellement, en raison de l'apport ininterrompu d'hélium venant du dessus. L'augmentation de sa masse provoque sa contraction en son échauffement. Une fois atteint les cent millions de degrés, l'hélium peut devenir le point de départ d'un nouveau cycle de fusion, qui produit cette fois du carbone et de l'oxygène. L'étoile possède dès à présent deux sources d'énergie, ce qui la fait considérablement se dilater. Pendant le déroulement des deux cycles de fusion, l'étoile voit ses coches les plus externes se disperser vers l'espace en raison de la forte pression lumineuse. Quelques fois l'étoile est agitées de sortes de spasmes qui éjectent d'un coup une coquille de gaz plus massive. Il arrive souvent que le coeur de l'étoile soit déjà mis à nu quand des réactions de fusion s'y déroulent encore, mais cette phase ne dure pas longtemps. L'étoile s'épuise ainsi rapidement jusqu'à ce qu'elle ne soit plus capable d'entretenir la fusion de son hydrogène et de son hélium, et c'est le passage à l'état de naine blanche.

Naos à dit
L'hydrogène se faisant de plus en plus rare dans le noyau, l'étoile compense cette diminution en consommant ce qu'il lui reste de plus en plus vite, ce qui la rend progressivement plus chaude et plus lumineuse.

Je ne vous obstine pas mais je ne saisis pas pourquoi j'ai cherché tant bien qu mal et nothing answers. Je veux dire pourquoi elle compense comment ça se fait...est-ce le rythme qui reste le même ou et bien est-ce parce que la gravité du noyau est plus grande par conséquent l'hydrogène se rapproche plus vite de celui-ci, plus grande énergie potentielle et tout? Et le noyau c'est là ou la matière tend à ce condenser à cause de sa répartition (point d'équilibre qui se forme à cause de la gravité), milieu. Et finalement l'hélium elle par exemple doit former un noyau puisqu'elle est inerte à cause de la règle du doublet.

Bon voilà ça me tracasse et je voulais savoir si mon hypothèse est justifiable.
amicalement votre

Prenons l'étoile en vitesse de croisière, stable, avec une production d'énergie donnée qui compense sa tendance à s'effondrer sous son propre poids. En son centre, les protons sont agités à une certaine vitesse, qui dépend de la température. De temps à autre, les rapprochements entre protons conduisent à des assemblages de ces protons en particules plus massives.

Progressivement, les protons se font de plus en plus rares, et en contrepartie le noyau stellaire est de plus en plus encombré par les noyaux d'hélium. Il n'y a plus assez de protons pour que le taux de réaction (le nombre d'assemblages de protons par période de temps) soit suffisant pour maintenir l'étoile dans un état stable. Autrement dit, comme il y a moins de protons en circulation, ceux qui restent ont de moins en moins d'occasions de se rencontrer, de fusionner et de produire de l'énergie. L'étoile se place alors en situation de déficit d'énergie, et la tendance à l'effondrement gravitationnel l'emporte.

L'intérieur de l'étoile, alors, se contracte car il n'y a plus assez d'énergie produite pour soutenir les couches supérieures. La contraction provoque d'abord un rapprochement entre particules : les protons autant que les noyaux d'hélium se retrouvent davantage serrés les uns contre les autres. Mais d'autre part, un second effet de la contraction est une augmentation de la température, c'est-à-dire de la vitesse à laquelle se déplacent les particules.

La stabilité est retrouvée quand le taux de réactions est revenu à la normale, c'est-à-dire quand on se retrouve avec autant de fusions de protons qu'avant. Mais il y a une différence avec "avant" : c'est la température qui a augmenté. Les protons qui se rencontrent à plus grande vitesse libèrent plus d'énergie à chaque fusion, alors que les fusions de protons se produisent au même rythme qu'avant.

L'étoile, en somme, est plus lumineuse et plus chaude, et elle augmente sa production d'énergie progressivement. Le Soleil, par exemple, n'émettait que 70 % de sa puissance actuelle quand il est apparu. La luminosité solaire augmente lentement, c'est une tendance à très long terme.

Merci pour cette réponse claire nette et précise.