[Question Annexe] : C'est quoi le cycle de vie d'une étoile ?

 Bonjour !

Si tu arrives sur cet article, c'est probablement que tu viens de cette question sur le plus moment dans le cycle de vie d'une étoile, et que tu veux en savoir plus sur le cycle de vie des étoiles.

Puisqu'une image vaut plus qu'un long discours, voici une superbe image qui résume plutôt bien le cycle de vie d'une étoile (bien sûr je commenterai en-dessous) :

Cycle de vie d'une étoile (crédits : R.N. Bailey, travail personnel, sous licence CC BY 4.0)

Comment se passe la vie d'une étoile alors ?

A l'origine, on a des nuages moléculaires. Ce sont de gros gros gros nuages. Genre vraiment gros : si tu veux un ordre de grandeur en comparaison, tu peux mettre autant de fois le système solaire dans les plus petits nuages moléculaires que tu peux compter de cm entre le collège et Carrefour. Ces nuages sont composés de molécules, des "briques" élémentaires de l'Univers, d'où le nom. Si, pour une quelconque raison, la densité (c'est-à-dire le nombre de molécules par unité de volume, souvent donné en nombre par mètre cube) de ce nuage augmente par endroit, ces endroits plus denses peuvent se mettre à s'effondrer (= tomber) sous l'effet de leur propre gravité. Rappelez vous, la gravité c'est ce qui fait qu'un objet très lourd attire les objets moins lourds vers lui. Si vous ne vous souvenez pas, je vous invite à relire cette Question Annexe sur la gravité.

Lorsqu'une partie du nuage commence à s'effondrer, à tomber, elle se dirige doucement vers un stade où elle finit par ressembler à une grosse crêpe renflée sur le centre : un disque proto-planétaire. En fait, la matière tourne autour du centre de gravité de sa masse, et se dirige globalement vers le centre du disque, du fait de sa propre gravité. Au bout d'un moment, la matière au centre est tellement dense (beaucoup de molécules dans un même volume) que des réactions de fusion nucléaire peuvent avoir lieu. La fusion nucléaire, c'est quand des atomes "fusionnent" (oui, comme dans Dragon Ball, ou comme dans d'autres mangas). Bon, il faut de sacrés conditions hein ! On parle d'une température d'au moins une dizaine de millions de degrés !. Lorsque la fusion nucléaire commence, on dit que "l'étoile s'allume", puisque la fusion de deux atomes crée de la lumière.

Vue d'artiste d'un disque protoplanétaire.

Selon la masse disponible au départ dans le disque, et plein d'autres conditions physiques, l'étoile va avoir différents types, "vivre" de différentes manières. Ces différentes manières dépendent notamment des atomes dont l'étoile dispose pour la fusion nucléaire. Toutes les étoiles fusionnent de l'hydrogène au départ (l'atome le plus simple de l'univers, et aussi le plus abondant), puis éventuellement de l'hélium si les conditions le permettent, etc. Toutes ses conditions placent l'étoile sur ce qu'on appelle un diagramme H-R. C'est un diagramme qui permet de placer les étoiles selon leur type spectral (leur manière de vivre) et leur luminosité (la quantité de lumière qu'elles émettent). Toute étoile voit sa vie évoluer selon différentes trajectoires, différents tracés, dans ce diagramme H-R. J'en parlerai peut-être une autre fois ;-)

Exemple de diagramme H-R, créé par Richard Powell, distribué sous licence CC BY-SA2.5

Enfin vient le moment où l'étoile va mourir, pour différentes raisons : les conditions de fusion des atomes ne sont plus réunies, ou alors le cœur de l'étoile est trop lourd et l'étoile s'effondre sur elle-même, etc. Dans plusieurs scénarios de mort d'étoiles, on retrouve à la fin un nuage de molécules autour de l'étoile "morte". Le nouveau nuage moléculaire s'est alors enrichi en atomes plus complexes depuis la naissance de l'étoile, grâce la fusion qui a eu lieu pendant la vie de l'étoile.

Par exemple, notre étoile, le Soleil, est une étoile de type spectral G. Cela signifie qu'elle finira dans une phase de "géante rouge", puis de "nébuleuse planétaire". La phase de géante rouge correspond à une période durant laquelle le Soleil sera dilaté (comme un gros ballon), jusqu'à un point proche de l'orbite de la Terre (Mercure et Vénus seront donc absorbées à ce moment-là). La phase de nébuleuse planétaire correspond à une expulsion des gaz dans l'espace par le Soleil.

Nébuleuse de l'hélice, une des plus proches de la Terre (crédits : NASA + ESA)

Voilà en gros pour le cycle de vie d'une étoile, en très simplifié.

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