Les étoiles dans le ciel peuvent sembler éternelles et immuables, mais la plupart d’entre elles finiront par se transformer en naines blanches, le dernier stade d’évolution observable pour les basses et moyennes -masse étoiles. Ces cadavres stellaires sombres parsèment la galaxie, des restes d’étoiles qui brûlaient autrefois.
Formation
Les étoiles de la séquence principale, y compris le soleil, se forment à partir des nuages de poussière et de gaz attirés ensemble par gravité. La façon dont les étoiles évoluent tout au long de leur vie dépend de leur masse. Les étoiles les plus massives, avec huit fois la masse du soleil ou plus, ne deviendront jamais des naines blanches. Au lieu de cela, à la fin de leur vie, ils exploseront dans une supernova violente, laissant derrière eux une étoile à neutrons ou un trou noir.
Les étoiles plus petites, cependant, prendront un chemin légèrement plus calme. Les étoiles de masse faible à moyenne, comme le soleil, finiront par se transformer en géantes rouges. Après cela, les étoiles ont versé leurs couches externes dans un anneau connu sous le nom de nébuleuse planétaire (les premiers observateurs pensaient que les nébuleuses ressemblaient à des planètes telles que Neptune et Uranus). Le noyau qui reste sera une naine blanche, une enveloppe d’étoile dans laquelle aucune fusion d’hydrogène ne se produit.
Les petites étoiles, telles que les naines rouges, ne parviennent pas à l’état de géante rouge. Ils brûlent simplement tout leur hydrogène, mettant fin au processus comme une naine blanche et sombre. Cependant, les naines rouges mettent des milliards d’années à consommer leur carburant, bien plus longtemps que l’âge de 13,8 milliards d’années de l’univers, donc pas de rouge les nains sont pourtant devenus des naines blanches.
Caractéristiques
Lorsqu’une étoile est à court de carburant, elle ne subit plus de poussée vers l’extérieur du processus de fusion et elle s’effondre vers l’intérieur sur elle-même. Blanc Selon Cosmos, l’encyclopédie d’astronomie de l’université de Swinburne en Australie, les nains contiennent approximativement la masse du soleil mais ont à peu près le rayon de la Terre. pour la NASA, la gravité à la surface d’une naine blanche est 350000 fois celle de la gravité sur Ea rth. Cela signifie qu’une personne de 150 livres (68 kilogrammes) sur Terre pèserait 22,7 millions de kg à la surface d’une naine blanche.
Les naines blanches atteignent cela densité incroyable parce qu’ils sont effondrés si étroitement que leurs électrons sont brisés ensemble, formant ce que l’on appelle «matière dégénérée». Les anciennes étoiles continueront de s’effondrer jusqu’à ce que les électrons eux-mêmes fournissent une force de pression vers l’extérieur suffisante pour arrêter le craquement. Plus il y a de masse, plus la traction vers l’intérieur est grande, donc une naine blanche plus massive a un rayon plus petit que son homologue moins massive. Ces conditions signifient qu’après avoir perdu une grande partie de sa masse pendant la phase de la géante rouge, aucune naine blanche ne peut dépasser 1,4 fois la masse du soleil.
Lorsqu’une étoile gonfle pour devenir une géante rouge, elle engloutit ses planètes les plus proches. Mais certains peuvent encore survivre. Le vaisseau spatial Spitzer de la NASA a révélé qu’au moins 1 à 3% des étoiles naines blanches ont des atmosphères contaminées qui suggèrent que des matériaux rocheux y sont tombés.
«Dans la quête de planètes semblables à la Terre, nous avons maintenant identifié de nombreux systèmes qui sont d’excellents candidats pour les héberger », a déclaré à Space.com Jay Farihi, un chercheur nain blanc à l’Université de Leicester en Angleterre. « Là où elles persistent en tant que naines blanches, toutes les planètes terrestres ne seront pas habitables, mais peuvent avoir été des sites où la vie s’est développée à une époque précédente. »
Dans un cas passionnant, les chercheurs ont observé le matériau rocheux comme il tombe dans le nain blanc.
« C’est passionnant et inattendu que nous puissions voir ce genre de changement dramatique sur les échelles de temps humaines », a déclaré Boris Gänsicke, un astronome à l’Université de Warwick en Angleterre, à Space. com.
Un dernier coup
Beaucoup de naines blanches disparaissent dans une obscurité relative, rayonnant finalement toute leur énergie et deviennent des soi-disant naines noires, mais celles qui partagent un système avec des étoiles compagnons peuvent subir un destin différent.
Si les blancs nain fait partie d’un système binaire, il peut être capable de tirer du matériau de son compagnon sur sa surface. L’augmentation de la masse de la naine blanche peut avoir des résultats intéressants.
Une possibilité est que la masse ajoutée pourrait la faire s’effondrer en une étoile à neutrons beaucoup plus dense.
Une bien plus explosive Le résultat est la supernova de type 1a.Alors que la naine blanche tire du matériau d’une étoile compagnon, la température augmente, déclenchant finalement une réaction d’emballement qui explose dans une violente supernova qui détruit la naine blanche. Ce processus est connu sous le nom de «modèle dégénéré unique» d’une supernova de type 1a.
En 2012, les chercheurs ont pu observer de près les coquilles complexes de gaz entourant une supernova de type 1a avec précision.
«Nous avons vraiment vu, pour la première fois, des preuves détaillées l’ancêtre d’une supernova de type 1a, « Benjamin Dilday, auteur principal de l’étude et astronome du réseau mondial de télescope de l’observatoire Las Cumbres en Californie, a déclaré à SPACE.com.
Si le compagnon est un autre nain blanc à la place d’une étoile active, les deux cadavres stellaires fusionnent pour lancer le feu d’artifice. Ce processus est connu sous le nom de « modèle à double dégénération » d’une supernova de type 1a.
À d’autres moments, la naine blanche peut tirez juste assez de matière de son compagnon pour s’enflammer brièvement dans une nova, une explosion bien plus petite. Comme la naine blanche reste intacte, elle peut répéter le processus plusieurs fois lorsqu’elle atteint ce point critique, redonnant vie à l’étoile mourante encore et encore à nouveau.
« Ce sont les éruptions stellaires les plus brillantes et les plus fréquentes de la galaxie, et ils « sont souvent visibles à l’œil nu », a déclaré à Space.com Przemek Mróz, un astronome de l’Université de Varsovie en Pologne.
Cet article a été mis à jour le 11 octobre 2018 par le rédacteur associé de Space.com , Sarah Lewin.