samedi 23 février 2019

34 - FONCTIONNEMENT DES ETOILES


Nous décrivons ci-dessus le nouveau modèle que nous proposons quant au fonctionnement  des étoiles.

1 – Théorie générale


Toute étoile naissante est soumise à un cycle : croissance, état adulte, progressive dégénérescence et  disparition.
Une étoile ne nait pas obligatoirement dans une zone où existent d’importantes formations de nuages interstellaires. Mais inversement, dans un espace où existe un grand nombre d’étoiles jeunes, il se trouve nécessairement d’abondantes quantités de matière interstellaire éjectées par ces étoiles.
Toutes les associations d’étoiles jeunes sont enveloppées d’un nuage gazeux qui proviendrait soit de la matière stellaire primordiale, soit de l’éjection par des astres instables. Le réchauffement de cette matière interstellaire étant le fait des astres eux-mêmes, on ne saurait conclure que cette température précédait nécessairement la naissance de l’astre comme ayant permis l’allumage de celui-ci. De même on ne saurait encore moins affirmer que ces nuages sont des excédents non utilisés par l’étoile pour se constituer. Un même fait d’observation peut recevoir plusieurs interprétations.
Il ne saurait y avoir de naissance d’étoiles immédiatement massives, mais augmentation progressive de masse en proportion de la taille du cœur nucléaire. D’autre part, le rapport T/M sera d’autant plus élevé que l’étoile est jeune. Le refroidissement s’effectuant par étouffement du cœur, la température extrême de naissance (pulsar) ne cessera de décroître, de même que la densité à mesure que l’étoile augmente sa masse et vieillie.

On observe peu ou pas de super géantes dans les zones comportant une importante proportion d’étoiles jeunes. Dans les amas galactiques qui regroupent des étoiles jeunes, on ne rencontre pas de super géantes M mais principalement des astres chauds  « O». La grande majorité des étoiles qui se forment actuellement ont une masse relativement faible. Les géantes sont absentes en général des amas ouverts où se trouve concentrée une population d’étoiles jeunes, et certains amas sont si jeunes qu’aucune étoile n’a atteint le stade de super géante. Dans la théorie standard de l’effondrement gravitationnel, ce constat est étonnant puisque par définition une étoile devrait être d’autant plus massive qu’elle est jeune, la perte de masse étant fonction de son avancée en âge, les super géantes devraient l’être dès l’origine.

C’est consécutivement le principe même du développement (augmentation de masse) qui va être principe de régulation puis de freinage et enfin de cessation d’activité. Ces modalités sont identiques dans leur essence à celles du vivant puisque le développement cesse dès que la taille limite a été atteinte, cette taille étant donnée initialement dans le capital génétique. Dans l’astrophysique nouvelle, cette taille limite va être fixée par la valeur de l’embryon stellaire qui sera progressivement étouffé par sa propre production.
Il existe deux phases essentielles : l’étoile démarre dans un état de grande densité qui diminue à mesure de la production des gaz pour atteindre un stade à partir duquel le refroidissement engendre une contraction et une densification croissante ( pour les étoiles dites gazeuses voir plus bas)

La pression de gravitation aura pour fonction constante et unidirectionnelle de ralentir la production de matière dans le cœur photonique mais peut enclencher plus tardivement les réactions secondes de fusion de l’hélium rendue possibles par la haute température au centre de l’étoile.
La croissance d’une étoile s’effectue par autoproduction de ses éléments qui recouvrent progressivement l’embryon stellaire en  augmentant sa masse. Puisque les particules sont produites par paires à l’origine, il s’ensuit que l’hélium sera dominant dans le temps second temps de la vie de l’étoile. L’hydrogène ne recouvrira que postérieurement l’astre à mesure que les réactions de fusion seront rendues plus difficiles par l’augmentation de la masse. Consécutivement, une étoile jeune connaîtra une densité élevée qui ira décroissante en proportion de sa production d’hydrogène

2- Rôle de la pression de gravitation

L’une des deux fonctions de la pression de gravitation est de ralentir puis d’éteindre complètement le mécanisme de production de matière. C’est la procédure la plus simple, toujours constante qui tend à réaliser le même effet unidirectionnel et  fonctionne pour les étoiles quelle que soit leur masse. En son absence la croissance de la masse serait illimitée. Les astres peuvent ainsi  avoir des masses de valeur extrêmement variable. C’est consécutivement le principe du développement (augmentation de masse) qui va être principe de régulation puis de freinage et enfin de cessation d’activité.
Une émission abondante d’hydrogène délimite le stade adulte de l’étoile qui est celui du début de son refroidissement. Il existe un seuil à partir duquel la production d’atomes nouveaux d’hydrogène se ralentira en proportion de l’augmentation de la pression de gravitation.
Le démarrage des réactions de fusion de l’hydrogène constitue le deuxième stade de la vie stellaire s’initiant à l’approche de sa masse finale. La pression de gravitation qui atteint son maximum aura dès lors un double effet contradictoire : ralentir la production de matière nouvelle et enclencher les réactions de fusion en disposant de l’hydrogène non transformé initialement en hélium. Les réactions de fusion de l’hélium décrites par l’astrophysique classique interviennent secondairement pour maintenir une température élevée lorsque  l’étoile aura cessé la fabrication de sa matière constitutive.
Une étoile gazeuse démarre ses réactions de fusion seconde de l’hélium  lorsque sa masse d’hydrogène a atteint un seuil de recouvrement critique. Ces réactions de fusion seconde tendent à compenser la baisse de la nucléosynthèse. Mais ces réactions secondes tendent elles-mêmes à se ralentir non par  » manque de carburant  » (l’étoile dispose de près de 80% d’hydrogène) mais par le double effet de refroidissement du cœur et de la baisse de la pression de gravitation. De fait, une faible masse est consommée (7%-12%) ce qui diminue lentement la masse d’hydrogène transformée en hélium, engendrant une baisse la pression de gravitation et un ralentissement des réactions de fusion seconde jusqu’à leur cessation.
Les réactions de fusion de l’hélium, présentées par l’astrophysique standard comme la modalité principale de fonctionnement initial du cœur de l’étoile sont extrêmement problématiques. La fusion proton-proton exige de très hautes températures que seules des étoiles massives peuvent réunir. D’où une typologie complexe du fonctionnement des étoiles selon leur masse. Mais il n’y a pas de réponse à la question fondamentale : pourquoi ne trouve-t-on que des protons à l’issu du big bang ? Cette carence oblige l’astrophysique à supposer la fusion p-p qui semble délicate et n’a jamais été réalisée en laboratoire (seule la fusion Deutérium-tritium est envisagée).

3 – Masse et destin des étoiles

Si un astre né dans un même temps qu’un autre, d’une même origine, selon le même processus générateur se trouve avoir atteint un stade de développement différent par rapport à d’autres appartenant au même système, c’est qu’un principe commande cette évolution différenciée. C’est en première approximation  la valeur de la masse qui commande la vitesse d’évolution du stade d’étoile chaude à celui d’astre ayant étouffé son cœur nucléaire.
Une étoile atteint d’autant plus rapidement le stade adulte de refroidissement que sa masse terminale  (déterminée par la taille de son embryon stellaire) est plus élevée. Inversement, une étoile refroidit d’autant plus rapidement que sa masse est moindre en passant successivement par les étapes d’étoile rouge, de naine blanche ou brune, d’astre gazeux, ou de corps tellurique.
La nouvelle théorie inverse la perspective : une étoile massive ne consomme pas plus vite son hydrogène mais elle atteint plus vite sa masse définitive puisque sa production est plus abondante. A contrario, elle sera plus longue à refroidir. Ceci est parfaitement vérifiable dans le système solaire puisque la théorie prévoit une naissance simultanée de tous les astres. Le Soleil est donc plus long à refroidir que la Terre de masse moindre.

Le diagramme de Hertzprung-Russel décrit l’évolution des étoiles. Nous pouvons l’interpréter différemment : les étoiles ne démarrent pas à partir d’un  nuage froid mais tout en haut, à une température extrême qui est celle du pulsar.

En conclusion : tout astre ayant l’apparence d’un corps planétaire, qui ne résulte pas d’une fragmentation d’un autre astre, tout satellite présentant certains caractères des planètes (une activité volcanique actuelle ou passée), a fonctionné à l’origine comme une petite étoile, s’étant développés selon le même processus qu’une étoile très massive voire super massive. Ainsi, les étoiles à l’origine des planètes telluriques, les satellites de celles-ci, croissent en produisant et synthétisant en propre la totalité de leurs éléments, suivant la procédure régulière qui partant de l’hélium aboutit à la chaîne carbonée, au fer et autres éléments plus denses

jeudi 21 février 2019

33 - DIS MOI CE QUE TU CROIS JE TE DIRAIS CE QUE TU VOIS


L’ARTICLE

Un astrophysicien de la San Diego State University a aidé à découvrir la preuve qu’'un gigantesque vestige entourant une étoile en train d'exploser - une coque de matière si énorme qu'elle devait éclater régulièrement depuis des millions d'années.

Lorsqu'une naine blanche, le noyau d'une étoile morte, est en orbite rapprochée avec une autre étoile, il extrait le gaz de l'autre étoile. Le gaz se réchauffe et se comprime, finissant par exploser pour créer une nova. Cette explosion fait briller l'étoile d'un million de fois et éjecte du matériau à des milliers de kilomètres à la seconde. Le matériau éjecté forme un reste ou une coquille entourant la nova.

Allen Shafter et ancien postdoc de la SDSU. Martin Henze, accompagné d'une équipe d'astrophysiciens dirigée par Matthew Darnley à l'Université John Moores de Liverpool en Angleterre, ont étudié une nova dans la galaxie voisine d'Andromède connue sous le nom de M31N 2008-12a. Ce qui rend la nova inhabituelle est qu’elle éclate beaucoup plus souvent que toute autre nova connue.

«Lorsque nous avons découvert pour la première fois que M31N 2008-12a entrait en éruption chaque année, nous avons été très surpris», a déclaré Shafter. Un schéma plus typique est d'environ tous les 10 ans.

Shafter et son équipe pensent que M31N 2008-12a est en éruption régulière depuis des millions d'années. Ces éruptions fréquentes ont abouti à la formation d’un «super reste» autour de la nova, mesurant près de 400 années-lumière.

En utilisant l’imagerie du télescope spatial Hubble et des télescopes au sol, l’équipe a travaillé à la détermination de la composition chimique du super-vestige et à la confirmation de son association avec M31N 2008-12a. Ces résultats, publiés dans un article de la revue Nature, ouvrent la porte à la possibilité que cette nova et ce reste soient liés à quelque chose de plus crucial pour l'univers.

Les supernovae de type Ia comptent parmi les objets les plus puissants et les plus lumineux de l’univers et on pense qu’elles se produisent lorsqu'une naine blanche dépasse sa masse maximale autorisée. À ce stade, la naine blanche toute entiere serait éclaté au lieu de subir des explosions à la surface, comme le font les autres novae. Celles-ci sont relativement rares et invisibles dans notre propre galaxie depuis le début des années 1600.

Des modèles théoriques montrent que les novaes confrontées à de fréquentes explosions entourées de gros restes doivent héberger d’énormes naines blanches qui approchent de leur limite. Cela signifie que M31N 2008-12a se comporte exactement comme les astronomes pensent qu'une nova le fait avant qu'elle n'explose potentiellement en tant que supernova.

La découverte de grands vestiges supplémentaires autour d'autres novae aidera à identifier les systèmes subissant des éruptions répétées et aidera les astronomes à déterminer le nombre de supernovae de type Ia formées; à quelle fréquence ils se produisent; et leur association potentielle avec novae comme M31N 2008-12a. la supernova est une partie essentielle de la compréhension de la façon dont l'univers tout entier se dilate et se développe.


COMMENTAIRES

L’astrophysique parvient à ce tour de force de faire exploser des étoiles sans les détruire et elles demeurent très vivaces bien qu’étant dans un état comateux permanent mais extrêmement énergétique. Dés que nous avons afffaire à un système stellaire éjectant du matériau à très grande vitesse et à température très élevée, c’est que nous avons affaire à une nova, une étoile ayant explosé par absorption, on non, du gaz d’un compagnon. L’uniformité et la généralité de ces explications nous attristent et laissent à penser que le suivisme théorique et l’absence d’esprit critique domine le monde de l’astrophysique. Le schéma : vieille étoile>effondrement>explosion>naine blanche>supernova s’applique dès qu’est observé un phénomène de grande puissance.
Dans le cas de M31N 2008-12a, la naine blanche n’a pas été observée et des émissions intenses de matière ont lieu chaque fréquemment depuis des millions d’années. Pour une vieille étoile en train de dégénéner, il faut avouer qu’elle est bien vivace.
Pour nous l'intéprétation du phénomène est tout autre : de fait, il s’agit d’une jeune étoile naissante en train de fabriquer ses propres éléments, ce qui explique la fréquence des émissions de matière. Changeons de cadre d’analyse et l’interpréation du phénomène sera différente : Dites-moi ce que vous croyez, je vous dirais ce que vous voyez !