Les scientifiques ont découvert quand et comment notre Soleil mourra, et ce sera épique : ScienceAlert

À quoi ressemblera notre soleil après sa mort ? Les scientifiques ont fait des prédictions sur comment et quand les derniers jours de notre système solaire se produiront. Et nous, les humains, ne serons pas là pour voir le voile du Soleil.

Les astronomes pensaient que le Soleil évoluerait en une nébuleuse planétaire – une bulle de gaz incandescent et de poussière cosmique – jusqu’à ce que les preuves montrent qu’il doit être à une échelle beaucoup plus grande.

Une équipe internationale d’astronomes l’a de nouveau retourné en 2018 et a découvert que la nébuleuse planétaire est en effet le corps solaire le plus probable.

L’âge du Soleil est d’environ 4,6 milliards d’années – mesuré par l’âge d’autres objets du système solaire qui se sont formés en même temps. Sur la base des observations d’autres étoiles, les astronomes prédisent que sa vie se terminera dans 10 milliards d’années.

Bien sûr, il y aura d’autres choses en cours de route. Après environ 5 milliards d’années, le Soleil devrait devenir une géante rouge. Le noyau de l’étoile rétrécira, mais ses couches externes s’étendront jusqu’à l’orbite de Mars, enveloppant notre planète dans le processus. S’il est toujours là.

Une chose est certaine : nous ne serons pas là d’ici là. En fait, si nous ne trouvons pas un moyen de sortir de cette roche, il ne reste plus qu’un milliard d’années à l’humanité. En effet, la luminosité du Soleil augmente d’environ 10 % tous les milliards d’années.

Cela ne semble pas beaucoup, mais l’augmentation de la luminosité mettra fin à la vie sur Terre. Nos océans vont s’évaporer et la surface sera trop chaude pour former de l’eau. Nous serons aussi fermés que possible.

C’est ce qui est arrivé après la géante rouge qui est devenu plus difficile à identifier. Un certain nombre d’études antérieures ont montré qu’une protoétoile doit être deux fois plus massive que le Soleil pour former une nébuleuse planétaire brillante.

Cependant, une étude de 2018 a utilisé la modélisation informatique pour déterminer que notre Soleil, comme 90% des autres étoiles, est susceptible de passer d’une géante rouge à une naine blanche, puis de devenir une nébuleuse planétaire.

“Quand une étoile meurt, elle éjecte une masse de gaz et de poussière dans l’espace – connue sous le nom d’enveloppe. L’enveloppe peut être la moitié de la masse de l’étoile. Cela révèle le noyau de l’étoile, qui à ce stade de la vie de l’étoile est à court de le carburant, finit par s’éteindre et finit par mourir”, a déclaré l’un des auteurs de l’article. L’astrophysicien Albert Zijlstra de l’Université de Manchester en Angleterre a expliqué.

“Ce n’est qu’alors que l’enveloppe à partir de laquelle le noyau chaud a été éjecté brille de mille feux pendant environ 10 000 ans – une courte période en astronomie. C’est ce qui rend les nébuleuses planétaires visibles. Certaines sont si brillantes qu’elles peuvent être vues à des dizaines de magnitudes de distance. À des millions d’années-lumière, l’étoile elle-même est trop faible pour être vue.

Le modèle de données créé par l’équipe prédit en fait le cycle de vie de différents types d’étoiles pour comprendre la luminosité de la nébuleuse planétaire associée à différentes masses stellaires.

Les nébuleuses planétaires sont relativement courantes dans l’univers observable, les plus populaires étant la nébuleuse spirale, la nébuleuse de l’œil de chat, la nébuleuse de l’anneau et la nébuleuse de la bulle.

Nébuleuse de l’œil de chat (NASA/ESA)

On les appelle nébuleuses planétaires parce qu’elles ont en fait quelque chose à voir avec les planètes, mais lorsqu’elles ont été découvertes pour la première fois par William Herschel à la fin du 18e siècle, elles ressemblaient à des planètes à travers les télescopes de l’époque.

Il y a environ 30 ans, les astronomes ont remarqué quelque chose de particulier : toutes les nébuleuses planétaires les plus brillantes des autres galaxies ont à peu près la même luminosité. Cela signifie qu’en théorie du moins, les astronomes pourraient observer les nébuleuses planétaires dans d’autres galaxies et calculer à quelle distance elles se trouvent.

Les données ont montré que cela était vrai, mais les modèles l’ont contredit, et cela a troublé les scientifiques depuis sa découverte.

“Les vieilles étoiles de faible masse devraient former des nébuleuses planétaires plus faibles que les étoiles plus jeunes et plus massives. Cela est devenu une source de conflit au cours des 25 dernières années”, a déclaré Zijlstra.

“Les données indiquaient que vous pouviez obtenir une nébuleuse planétaire brillante à partir d’une étoile de faible masse comme le Soleil, les modèles disaient que c’était impossible, quelque chose de moins de deux fois la masse du Soleil rendrait la nébuleuse planétaire trop faible pour être vue.”

Les modèles de 2018 ont résolu ce problème en montrant que le Soleil a une limite inférieure sur la masse d’une étoile capable de produire une nébuleuse visible.

Une étoile de moins de 1,1 fois la masse du Soleil ne produira même pas de nébuleuse visible. Des étoiles 3 fois plus grosses que le Soleil créeront des nébuleuses plus brillantes.

Pour toutes les autres étoiles intermédiaires, la luminosité prédite est très proche de celle observée.

“C’est un excellent résultat”, a déclaré Zijlstra. “Non seulement nous avons maintenant un moyen de mesurer la présence d’étoiles dans des galaxies lointaines vieilles de plusieurs milliards d’années, une plage notoirement difficile à mesurer, mais nous avons également appris ce qui se passe lorsque le Soleil meurt ! “

L’étude a été publiée dans la revue Astronomie naturelle.

Une version antérieure de cet article a été publiée pour la première fois en mai 2018.

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