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