Pouponnières célestes

D'énormes nuages de gaz hydrogène sont de véritables viviers, qui, avec l'aide de la force de gravité, donneront naissance à des milliers d'étoiles.

 

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En 1995, dans la constellation du Serpent, à 7000  années-lumière de notre Terre. Le supertélescope Huble (HST) analyse un immense amas de gaz et de poussières, la nébuleuse de l'Aigle (ou M16), et dévoile dans sa partie centrale des discontinuités évoquant des nuages plus sombres sur un fond clair.

Entre la région brillante - composée d'hydrogène - et le reste du nuage sombre - appelé nuage moléculaire - , trois piliers de gaz très dense se déploient sur plus de 1 année-lumière de long.

 

La constellation du Serpent: celle-ci doit son nom à la forme de ses vastes nuages de gaz hydrogène ionisé. Elle abrite des bébés étoiles.

 

Une multitide d'embryons

Ces zones sont de véritables pouponnières célestes au sein desquelles les étoiles naissent en groupes; certaines sont énormes (plus de 8 masses solaires), d'autres beaucoup plus petites. Les jeunes étoiles, très énergétiques, émettent un fort rayonnement dans l'ultraviolet.

Agissant comme une sorte de vent solaire, ce rayonnement nettoie l'espace environnant de toutes les poussières opacifiantes. Dans la région photographié, il a ainsi dispersé la plus grande partie de la matière voisine, ne laissant que trois immenses colonnes. C'est là que Hubble a révélé la présence de petits globules de quelques centaines d'unités astronomiques, constituant des embryons de futures étoiles. L'unité astronomique représente la distance de la Terre au Soleil, soit environ 149 millions de kilomètres. La taille de ces globules correspond dont à de petits systèmes solaires en puissance.

 

 

 

La galaxie des Chiens de chasse, dans la Grande Ours. Les bébés étoiles naissent dans les bras des galaxies.

 

Réactions en chaîne

A mesure que les piliers gazeux s'évaporent, ces "oeufs" d'étoiles, formés essentiellement d'hydrogène, deviennent visibles. Soumis, comme le reste de l'Univers, à la force de gravité, ils se transforment peu à peu. Le gaz, d'abord peu dense, est progressivement compacté. La matière se concentre en même temps que la densité et la température augmentent: ces changements sont la conséquence de l'effondrement gravitationnel, qui ne pourra être arrêté que par l'apparition de la force thermonucléaire. Pourquoi? Lorsque la température atteint 15 à 20 millions de dégrés, quatre atomes d'hydrogène fusionnent pour former deux atomes d'hélium: les réactions thermonucléaires s'amorcent et créent une force nouvelle qui s'oppose à la gravité. La vie de l'étoile est ainsi une lutte permanente entre ces deux forces: si l'une faiblit, l'autre prend le dessus et vice-versa...

 

 

 

Dans les galaxies, l'hydrogène (en rose) indique la présence de nuages gazeux, véritables nurseries de l'espace.

 

Les ratés du système

Mais tous ces embryons ne brilleront pas sytématiquement. Ils peuvent rester à l'état de petites sphères sombres. La quantité de matière est alors insuffisante pour produire une force gravitationnelle telle que les réactions thermonucléaires se déclenchent.

Ces étoiles mort-nées, les naines brunes, sont peut-être des composants importants de ce que l'on appelle la matière noire, qui constituerait au moins 80% de la masse de l'Univers et reste toujours inconnue. L'expansion ou non de l'Univers dépend de la densité de cette matière invisible: si elle est faible, son expansion sera infinie; si elle est élevée, sa recontraction est probable.

 

 

 

Une étoile ne naît que pour mourrir un jour. Le futur de notre soleil ressemblera à celui de cette nébuleuse planétaire, Dumbell...

 

Une mort annoncée

 

Au coeur de l'étoile, la chaudière est en marche: elle transforme à chaque secondes des centaines de millions de tonnes d'hydrogène en hélium et dégage une énergie colossale. Mais, en même temps qu'elle alimente la vie de l'étoile, elle sera à l'origine de sa mort. Inélucatablement, avec une échéance d'autant plus lointaine que la masse de l'étoile est faible, la destruction est au rendez-vous...Elle s'effectuera dans une explosion de supernova - dont certains éléments pourront peut-être ensemenser d'autres nuages moléculaires - ou encore sous forme de nébuleuse planétaire. Il ne restera alors plus qu'un cadavre stellaire, comme en témoignent les milliers d'enregistrements disponibles...Mais c'est une autre histoire!

 

La naissance du soleil

La vie de notre soleil, comme celle de tout autre étoile, est déterminée par l'équilibre entre deux forces antagonistes, la force de gravité et la force thermonucléaire. Ainsi, il y a 4,7 milliards d'années, dans la banlieue de la galaxie de la Voie lactée, un nuage de matière interstellaire s'est condensé...Au coeur du système, la densité était telle que la température atteignit 15 à 20 millions de degrés. La fusion de l'hydrogène en hélium libéra alors une énergie colossale dont les effets s'opposèrent à la poursuite de l'effondrement. Sous l'effet de la rotation de l'étoile centrale, le gaz qui restait en périphérie s'aplatit, prenant la forme d'un disque dans lequel des grains de matières se rassemblèrent en planétésimaux, qui s'agglomèrent en planétoïdes, lesquels formèrent les planètes...En 30 millionrs d'années, sous l'effet de la seule force de gravité, le Système solaire était né.