mercredi 16 février 2022

144 - Fonctionnement des étoiles


Théorie générale

Toute étoile naissante est soumise à un cycle : croissance, état adulte, progressive dégénérescence et  disparition.

Une étoile ne née 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

 

Sept principes de fonctionnement des astres

1 - Toutes les étoiles, quel que soit leur masse, ont une naissance et un mode de développement identique.

2 - Toutes les étoiles démarrent à de très hautes températures qui leur permettent de synthétiser en premier leurs éléments les plus lourds, puis les plus légers à la fin du cycle de production.

3 - Toutes les étoiles augmentent progressivement  leur masse au cours de leur croissance par autoproduction des éléments en couches successives et perdent leur forte densité initiale à mesure que la masse augmente. Leur cœur aura donc une très forte densité.

4 - Lorsqu'elles s'approchent du stade de la maturité, les étoiles produisent en abondance de l'hydrogène dont une fraction s'échappe sous forme de vent stellaire jusqu'à cessation totale de la production. La perte de masse est d'autant plus importante que l'étoile est massive.

5 - La couronne de gaz retenue va dépendre d'un rapport entre la puissance des jets de matière émis à un moment et la masse de l'étoile apte à retenir ou non une couronne gazeuse, mais également de son environnement. Nous aurons fondamentalement deux types d’étoile :

- Celles ayant conservé leur couronne gazeuse et qui se contractent en refroidissant

- Celles ayant évacué leur couronne gazeuse et qui ne conservent que leur cœur chaud allant en se refroidissant

6 - Toutes les étoiles à couronne gazeuse se contractent et éjectent de moins en moins de masse en refroidissant.

7 - Les explosions d'étoiles sont accidentelles (choc, absorption d'un compagnon) et ne constituent pas leur mode naturel de développement.

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