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Naissance, vie et mort des étoiles massives

 
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Rekin
Invité





MessagePosté le: 26/01/2012 22:34:48    Sujet du message: Naissance, vie et mort des étoiles massives Répondre en citant

Naissance, vie et mort des étoiles massives

Un peu d'astrophysique :
Comme l'écrit Philippe Henajeros dans son livre Guide touristique du ciel : « Pour qui sait se repérer dans le ciel d'hiver, celui-ci raconte l'histoire des étoiles géantes, celles dont la masse est de plus de sept fois celle du Soleil. Si leur vie commence comme celle de n'importe quel astre, elle se déroule sur un laps de temps bien plus court. En quelques dizaines de millions d'années au maximum, ces astres atteints de folie des grandeurs dépensent toute leur énergie et périssent dans des explosions cataclysmiques, dont on observer ici et là le résultat destructeur. »
Nous allons donc voir ce soir les principales étapes de la vie d'une étoile massive, de sa naissance à sa mort (et même un peu après).

Etapes de la soirée :
Naissance : toutes les étoiles naissent dans des nuages de gaz et de poussières appelés nébuleuses. Si la matière est suffisante, des étoiles bien plus massives que le Soleil peuvent se former. L'exemple le plus flagrant est la Nébuleuse d'Orion, le plus bel objet du ciel d'hiver.

Adolescence : après leur naissance, les étoiles (qui se forment le plus souvent en groupe) forment de beaux amas ouverts. Les Pléiades sont la parfaite illustration de cette étape.

Force de l'âge : les étoiles massives sont prises d'une frénésie incroyable. Elles ont beaucoup plus de matière que le Soleil, mais consomment leur réserve de gaz à un rythme effréné, les conduisant à une mort certaine en quelques millions d'années seulement. C'est par exemple le cas des étoiles Rigel et Mintaka, dans la constellation d'Orion.

Avant la supernova : ayant consommé toute leur réserve, les étoiles massives gonflent et se refroidissent en fin de vie. Se faisant, leur couleur change, passant du blanc bleuté au rouge orangé. Les étoiles massives connaissent une mort apocalyptique, explosant en supernova. L'étoile la plus caractéristique est Bételgeuse.

Après la supernova : les supernova sont certainement le phénomène galactique le plus spectaculaire. Pendant quelques jours ou quelques mois, l'explosion produit autant de lumière que les étoiles de la galaxie hôte. Puis la luminosité s'évanouit, et au fil des siècles, un vestige gazeux va se répandre dans l'espace. C'est exactement ce qu'il se passe avec la Nébuleuse du Crabe, un résidu de supernova âgé de mille ans.

Objets intéressants à observer :
- Grande nébuleuse d'Orion (M42). Nébuleuse gazeuse ; 1650 années-lumière ; 4,0 ; 66'x60' ; AD = 5h35, D = -5°23'
Tâche floue visible à l'oeil nu dans la constellation du même nom, la grande nébuleuse d'Orion n'a été découverte qu'en 1611 par Nicholas Peiresc. Charles Messier l'intègre à son catalogue en 1769. Ce gigantesque nuage de gaz de 33 al de diamètre située à 1650 al est une véritable pouponnière d'étoiles. En effet, en son sein, des centaines d'étoiles sont en formation, plus particulièrement des étoiles massives.
La région centrale est dominée par une figure célèbre des astronomes : le Trapèze. C'est un groupe d'étoiles proches les unes des autres âgées de quelques dizaines de milliers d'années seulement. Les puissants vents des jeunes étoiles (1500 km/s) provoquent un flot de gaz ténu porté à 2 millions de degrés.
On dénombre dans la nébuleuse d'Orion plus de 700 jeunes étoiles, ainsi que plus de 150 petits nuages de gaz très denses, qui sont des étoiles en formation. Il semble même qu'un jeune amas d'étoiles ait explosé en sein il y a 500 ans, à la suite d'un rapprochement serré entre deux de ses membres !
Pour la petite histoire, la grande nébuleuse d'Orion a été le sujet de la première photographie céleste : c'était en 1880 et elle a été effectué par Henry Draper.

- Pléiades (M45). Amas ouvert ; 430 années-lumière ; 1,2 ; 100' ; AD = 3h47, D = +24°07'
Portant le numéro 45 dans le catalogue Messier, les Pléiades forment le plus célèbre amas ouvert de la voûte céleste. C'est un groupe de jeunes étoiles massives (quelques centaines de milliers d'années) situé à 430 al. Le diamètre de l'amas est assez important puisqu'il mesure tout de même 7 al ! Elles sont connues depuis fort longtemps, puisque les astronomes chinois y font référence plus de deux millénaires avant JC, de même que L'Illiade (-750). Mais elles ont certainement été observées depuis bien plus longtemps encore.
Les Pléiades comportent plusieurs centaines d'étoiles, dont 6 à 7 visibles à l'oeil nu, âgées d'environ 75 millions d'années. On a longtemps pensé que les fines nébulosités nimbant les Pléiades étaient les ultimes vestiges de la nébuleuse qui leur avait donné naissance. En fait, il n'en est rien, puisqu'on sait maintenant que l'amas ne fait que traverser cette nébuleuse très ténue.
En 1995, on découvrit dans les Pléiades les deux premières naines brunes, étoiles trop peu massives pour briller fortement.
Des planètes de type telluriques sont vraisemblablement en train de se former autour de certaines étoiles de l'amas.

- Rigel (alpha Orionis). Etoile double ; 773 années-lumière ; 0,3+10,4 ; 9,1'' ; AD = 5h15, D = -8°12'
Rigel est la 7ème étoile la plus brillante du ciel, mais également l'une des plus lumineuses que l'on connaisse. C'est une supergéante bleue, dont le diamètre et la masse sont 50 fois supérieurs à ceux du Soleil, et la température de surface est de 12 000 K. Rigel est en fait une étoile triple, puisqu'elle est accompagnée de deux compagnons de 2,5 et 1,5 masses solaires, à 2000 UA. Rigel B et C forment un couple stéréoscopique, avec une séparation de seulement 28 UA.

- Mintaka (delta Orionis). Etoile ; 800 années-lumière ; 2,5 ; ponctuelle : AD = 5h32, D = -0°18'
Cette étoile consomme tout son gaz à très grande vitesse et en perd une grande partie, comme toutes les étoiles massives, à cause de l'énorme pression de radiation qu'elle dégage. Celle-ci s'oppose à la gravité et fait s'échapper dans l'espace les atomes de l'enveloppe sous forme de vent solaire.

- Bételgeuse (bêta Orionis). Etoile variable ; 640 anées-lumière ; 0,3 à 1,2 ; ponctuelle ; AD = 5h55, D = +7°24'
Bételgeuze est une supergéante rouge de la constellation d'Orion située à 640 al. Agée de seulement dix millions d'années, cette étoile est vouée à une vie aussi courte que turbulente.
Elle possède un diamètre exceptionnel de 11,2 ua (630 fois le diamètre du Soleil), ce qui signifie que si elle était placée à la place de notre étoile, elle engloutirait les planètes du Système solaire jusqu'au delà de l'orbite de Jupiter ! Mais sa chromosphère, dont la température s'élève à 1500 K, s'étend bien au-delà encore. Elle se dilue dans un vaste et dense nuage de poussières et de gaz qui entourent la supergéante, ce qui porte la taille de l'ensemble à une zone dépassant l'orbite de Neptune ! Une taille si importante qu'elle permet de résoudre Bételgeuze depuis la Terre comme un disque, et non comme un point. Une expérience réussie pour la première fois en 1920, par Michelson et Pease, depuis le mont Wilson. Son diamètre apparent est de 0,047 seconde d'arc.
Un mystère entoure cette étoile : son diamètre rétrécirait à vue d'oeil ! Mais cette donnée est difficile à confirmer, en raison des poussières qui entourent l'étoile, mais également à cause de la forme même de l'étoile, qui n'est pas exactement sphérique, mais boursouflée par d'immenses zones de convection pouvant créer des bulles. Et ce n'est pas tout : cette supergéante rouge expulse un jet de matière grand comme six fois son diamètre, soit environ 4,5 milliards de km.
C'est aussi une étoile en fin de vie, à surveiller de près. Lorsqu'elle mourra, elle explosera en supernova, devenant aussi brillante que la Pleine Lune et restant visible en plein jour pendant quelques semaines. Puis son enveloppe gazeuse se répandra à travers l'Univers, formant alors une magnifique nébuleuse planétaire.
Un beau spectacle en perspective, qui aura lieu demain, ou dans 1000 ans !
Bételgeuze file dans l'espace à la vitesse de 30 km/s.

- Nébuleuse du Crabe (M1). Rémanent de supernova ; 6300 années-lumière ; 8,4 ; 6'x4' ; AD = 5h34, D = +22°01'
La nébuleuse du Crabe est une nébuleuse planétaire située à 6300 al dans la constellation du Taureau. L'Anglais John Bevis la découvrit en 1731, avant que Charles Messier ne la confonde un jour avec la comète de Halley, lui donnant ainsi l'idée de créer son célèbre catalogue.
Ce n'est qu'en 1921 que les astronomes découvrent la vraie nature de M1 : c'est un reste de supernova ! Le 4 juillet 1054, les astronomes chinois et navajos remarquent qu'une étoile est devenue aussi brillante que la Lune. Pendant 23 jours, elle était même visible en plein jour ! Ce n'est que 653 jours plus tard que l'objet devint invisible à l'oeil nu. Un millénaire plus tard, le nuage de gaz se répand toujours à la vitesse de 1500 km/s, atteignant aujourd'hui 11 al de diamètre.
De l'étoile massive qui a explosé ne reste plus qu'une étoile à neutrons (pulsar) de quelques dizaines de km de diamètre seulement.
Le rayonnement gamma de la nébuleuse connaîtrait de très brefs sursauts, sous forme de « hoquet », une à deux fois par an. La cause en demeure inconnue.
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MessagePosté le: 26/01/2012 22:34:48    Sujet du message: Publicité

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LAURENTLAB



Inscrit le: 30 Sep 2008
Messages: 229
Localisation: CHAUNY

MessagePosté le: 26/01/2012 23:41:27    Sujet du message: Naissance, vie et mort des étoiles massives Répondre en citant

Salut Thibaut,
Alors pas de quizz ? Laughing
Bravo encore pour cette belle présentation .
Croisons les doigts pour demain car ce n'est pas gagné.
Amitiés
Laurent
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Rekin
Invité





MessagePosté le: 27/01/2012 14:19:01    Sujet du message: Naissance, vie et mort des étoiles massives Répondre en citant

Salut Laurent !
Si si, le quiz est prêt ! Very Happy
Mais attention, pas droit à wikipedia !
Comment s'appelle la limite au-delà de laquelle une supernova engendre un trou noir ?
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LAURENTLAB



Inscrit le: 30 Sep 2008
Messages: 229
Localisation: CHAUNY

MessagePosté le: 27/01/2012 22:32:05    Sujet du message: Naissance, vie et mort des étoiles massives Répondre en citant

Salut Thibaut
Donc n'ayant pas le droit d'aller glaner la solution sur Internet ,j'ai ouvert mon Larousse du ciel Idea
Les trous noirs peuvent être générés par l'effondrement d'une étoile massive (on parle aussi d'observation de systèmes binaires dont l'une des composantes capture de la matière de l'autre).
La limite doit être la masse critique dite de Chandrasekhar.
J'ai bon Question
Et quoi qu'on gagne ????
Laurent
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Rekin
Invité





MessagePosté le: 28/01/2012 13:38:33    Sujet du message: Naissance, vie et mort des étoiles massives Répondre en citant

Gagné !
Euh, pour le prix, je vais réfléchir. Wink

Ma reconnaissance éternelle, ça te va ? Laughing
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MessagePosté le: 11/12/2016 08:05:48    Sujet du message: Naissance, vie et mort des étoiles massives

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