Les étoiles
Comment naissent les étoiles ?
Dans d’immenses nuages de gaz froid, la gravité fabrique des soleils.
Les étoiles naissent dans d’immenses nuages de gaz et de poussière, bien plus grands que tout notre système solaire. On les appelle des nébuleuses.
Dans ces nuages, la matière s’attire doucement. Petit à petit, elle se rassemble en boules, comme de la neige qu’on tasse pour faire une boule de plus en plus dure. Plus la boule se serre, plus elle chauffe.
Un jour, au centre, il fait tellement chaud que la boule s’allume : une étoile est née ! Ça prend des millions d’années. Et autour d’elle, les restes de poussière peuvent former des planètes.
Les étoiles naissent dans des nuages moléculaires, d’immenses nuages froids de gaz, surtout de l’hydrogène, mêlé de poussières. Ils peuvent mesurer des dizaines d’années-lumière, avec des températures d’environ −260 °C.
Parfois, une partie du nuage est comprimée, par exemple par l’onde de choc d’une étoile qui explose non loin. La gravité prend alors le dessus : la région s’effondre sur elle-même en se fragmentant en plusieurs boules, chacune formant une protoétoile. En se contractant, elle chauffe. Quand son cœur atteint environ 10 millions de degrés, la fusion de l’hydrogène démarre : l’étoile s’allume vraiment.
Autour d’elle, la matière restante forme un disque en rotation, où naissent les planètes. Notre Soleil et ses planètes sont nés ainsi, il y a 4,6 milliards d’années. Les célèbres « Piliers de la Création », photographiés par les télescopes Hubble et James-Webb, sont justement une pouponnière d’étoiles.
Les étoiles se forment dans les nuages moléculaires, les régions les plus froides et les plus denses du milieu interstellaire : quelques kelvins à quelques dizaines de kelvins, des densités de centaines à des millions de molécules par centimètre cube. Composés surtout d’hydrogène moléculaire, ils contiennent environ 1 % de poussières en masse, qui les rendent opaques en lumière visible.
Le nuage reste stable tant que la pression thermique, la turbulence et le champ magnétique compensent la gravité. Lorsqu’une région dépasse une masse critique, dite masse de Jeans, éventuellement sous l’effet d’une compression extérieure, elle s’effondre et se fragmente : les étoiles naissent généralement en amas. Chaque fragment forme une protoétoile entourée d’un disque protoplanétaire ; la conservation du moment cinétique impose ce disque, et des jets bipolaires évacuent une partie de la matière. Quand la température centrale atteint une dizaine de millions de kelvins, la fusion de l’hydrogène s’amorce. Pour une étoile comme le Soleil, le processus dure quelques dizaines de millions d’années.
La masse initiale détermine tout le destin de l’étoile. En deçà d’environ 0,08 masse solaire, la fusion de l’hydrogène ne démarre pas : on obtient une naine brune. Les étoiles de faible masse sont de loin les plus nombreuses ; les plus massives, rares, vivent quelques millions d’années seulement.
La Voie lactée forme aujourd’hui l’équivalent de quelques masses solaires d’étoiles par an. Les observations infrarouges du télescope James-Webb, qui perce les poussières, ont transformé l’étude de ces pouponnières, comme les Piliers de la Création dans la nébuleuse de l’Aigle, à quelque 6 500 années-lumière.
Tu te demandes peut-être aussi…
Pourquoi les étoiles brillent-elles ?
Au cœur de chaque étoile, un feu sans flamme tourne depuis des milliards d’années.
D’où viennent les atomes dont nous sommes faits ?
Le fer de ton sang et le calcium de tes os ont été fabriqués dans des étoiles.
Pourquoi les planètes sont-elles rondes ?
Les petits astéroïdes ont des formes de patates, les planètes sont des boules. Ce n’est pas un hasard.