L'étoile qui ne sait pas mourir

12 septembre 2012

Bonjour à tous

J'ai lu cette nouvelle et je me pose quelques questions. L'âge des étoiles de l'amas serait estimé en fonction de sa quantité de lithium. OK. Mais est-ce que les étoiles d'un amas sont toutes rapprochées ou peuvent-elles, au contraire, être séparées de quelques années-lumière?

Deux exemples me viennent pour démontrer que les étoiles qui semble rapprochées peuvent, en réalité, être très éloignées:

-Les étoiles de la constellation d'Orion qui sont très éloignées même si elles appartiennent à la même constellation;

-Aldébaran, dans les Hyades, qui est bien plus près de nous que l'amas.

Si de grandes distances séparent les étoiles d'un même amas, il serait normal qu'elles n'aient pas toutes le même âge ni, bien sûr, la même quantité de lithium, n'est-ce pas ?

Je ne sais pas si les étoiles d'un amas sont nécessairement rapprochées ? Si ce n'est pas le cas, que pensez-vous de cette nouvelle ?

De ce lien: http://www.radio-canada.ca/nouvelles/science/2012/09/11/002-etoile-messier-lithium.shtml

L'amas d'étoiles Messier 4 semble abriter une étoile qui possède des propriétés étranges et inattendues, montrent de nouvelles images captées à l'Observatoire de La Silla de l'ESO.

L'astrophysicien Lorenzo Monaco et ses collègues en viennent à cette conclusion après avoir décomposé la lumière de milliers d'étoiles dans leurs différentes couleurs, ce qui leur a permis de déduire leur composition chimique et leur âge.

L'amas Messier 4 (aussi appelé NGC 6121) est situé dans la constellation du Scorpion et est l'un des plus proches de la Terre. Cet objet lumineux peut facilement être observé avec des jumelles.

En fait, les nouvelles observations ont révélé qu'une certaine étoile (voir l'image) possède bien plus de lithium que les autres étoiles de l'amas.

Le saviez-vous?

Les astrophysiciens comprennent mal l'origine de ce lithium. Habituellement, cet élément est progressivement détruit au cours des milliards d'années de la vie de l'étoile, mais celle-ci semble avoir le secret de la vie éternelle. Deux hypothèses sont avancées par les scientifiques pour expliquer cette réalité :

L'étoile a réussi à conserver son lithium original

Elle a trouvé un moyen de s'enrichir en lithium récemment conçu

Plus de 150 amas globulaires datant du lointain passé de l'Univers sont en orbite autour de la Voie lactée, notre galaxie.

ÉDIT: Définition d'amas globulaire sur wikipédia:

En astronomie, un amas globulaire1 est un amas stellaire très dense, contenant typiquement une centaine de milliers d'étoiles distribuées dans une sphère dont la taille varie de 20 à quelques centaines d'années-lumière.[/

Si la taille peut varier jusqu'à quelques centaines d'années-lumière, il est sûr et certain que les étoiles n'ont pas toutes le même âge, non ?

Modifié 12 septembre 2012 par Julie Charland

'Bruno · 12 septembre 2012

Si une étoile est éloignée des autres, c'est qu'elle ne fait plus partie de l'amas. Mais elle a pu en faire partie autrefois : on sait le détecter par l'étude du mouvement propre. Par exemple on sait que plusieurs étoiles de la Grande Ourse ont fait autrefois partie d'un même amas, puisqu'elles présentent un mouvement propre convergent (si on le remonte en arrière).

Concernant l'étoile de M4, j'imagine que les chercheurs se sont assurés que c'est bien une étoile de l'amas et pas une étoile d'avant-plan.

Et quant à la dernière question, je ne suis pas sûr d'avoir bien compris, mais en tout cas les étoiles d'un même amas globulaire ont en effet toutes le même âge.

12 septembre 2012

Si une étoile est éloignée des autres' date=' c'est qu'elle ne fait plus partie de l'amas. Mais elle a pu en faire partie autrefois : on sait le détecter par l'étude du mouvement propre.[/quote']

Bonjour Bruno

Donc, un amas d'étoiles est rapproché non seulement à l'oeil mais aussi dans les faits.

Concernant l'étoile de M4' date=' j'imagine que les chercheurs se sont assurés que c'est bien une étoile de l'amas et pas une étoile d'avant-plan.[/quote']

J'imagine mais la présence du lithium démontre que l'étoile est plus jeune. Je me disais que l'explication venait peut-être du fait qu'elle était une étoile d'avant-plan.

Et quant à la dernière question' date=' je ne suis pas sûr d'avoir bien compris, mais en tout cas les étoiles d'un même amas globulaire ont en effet toutes le même âge.[/quote']

Alors, j'aimerais qu'on se penche sur les hypothèses avancées par les astrophysiciens pour expliquer la différence de lithium entre cette étoile et les autres du même amas.

Les astrophysiciens comprennent mal l'origine de ce lithium. Habituellement, cet élément est progressivement détruit au cours des milliards d'années de la vie de l'étoile, mais celle-ci semble avoir le secret de la vie éternelle.

Deux hypothèses sont avancées par les scientifiques pour expliquer cette réalité :

L'étoile a réussi à conserver son lithium original

Elle a trouvé un moyen de s'enrichir en lithium récemment conçu

Conserver son lithium original, est-ce possible ?

Qu'une étoile fabrique du lithium, est-ce possible ?

Y aurait-il d'autres hypothèses ?

'Bruno · 12 septembre 2012

Si les astrophysiciens comprennent mal cette différence, ce n'est pas moi qui vais te donner la réponse...

Dr Eric Simon · 12 septembre 2012

Bonjour Bruno
Donc, un amas d'étoiles est rapproché non seulement à l'oeil mais aussi dans les faits.

J'imagine mais la présence du lithium démontre que l'étoile est plus jeune. Je me disais que l'explication venait peut-être du fait qu'elle était une étoile d'avant-plan.

Alors, j'aimerais qu'on se penche sur les hypothèses avancées par les astrophysiciens pour expliquer la différence de lithium entre cette étoile et les autres du même amas.

Les astrophysiciens comprennent mal l'origine de ce lithium. Habituellement, cet élément est progressivement détruit au cours des milliards d'années de la vie de l'étoile, mais celle-ci semble avoir le secret de la vie éternelle.

Deux hypothèses sont avancées par les scientifiques pour expliquer cette réalité :

L'étoile a réussi à conserver son lithium original

Elle a trouvé un moyen de s'enrichir en lithium récemment conçu

Conserver son lithium original, est-ce possible ?

Qu'une étoile fabrique du lithium, est-ce possible ?

Y aurait-il d'autres hypothèses ?

Moi j'ai un idée : c'est une étoile (rare) qui n'a pas de planète... En effet, il a été montré que la présence de planètes (ou d'étoile compagnon) produit une décroissance du lithium...

Pas de planète = beaucoup de lithium

J'ai fait un petit papier sur la disparition du Lithium sur mon blog la semaine dernière (adresse ci-dessous)

12 septembre 2012

Moi j'ai un idée : c'est une étoile (rare) qui n'a pas de planète... En effet, il a été montré que la présence de planètes (ou d'étoile compagnon) produit une décroissance du lithium...
Pas de planète = beaucoup de lithium

J'ai fait un petit papier sur la disparition du Lithium sur mon blog la semaine dernière (adresse ci-dessous)

Merci Éric

Voici ta page:

http://drericsimon.blogspot.ca/2012/09/la-disparition-du-lithium.html

Ta proposition de l'absence de planète pour expliquer la forte teneur en lithium suppose que cette étoile serait la seule de l'amas à n'en pas possèder puisqu'elle sort du lot par cette particularité.

Serait-il possible que toutes les étoiles de cet amas aient des planètes ?

Merci beaucoup pour le lien :cool:

Je vais le lire avec attention

Dr Eric Simon · 12 septembre 2012

Merci Éric

Voici ta page:

http://drericsimon.blogspot.ca/2012/09/la-disparition-du-lithium.html

Ta proposition de l'absence de planète pour expliquer la forte teneur en lithium suppose que cette étoile serait la seule de l'amas à n'en pas possèder puisqu'elle sort du lot par cette particularité.

Serait-il possible que toutes les étoiles de cet amas aient des planètes ?

Merci beaucoup pour le lien

Je vais le lire avec attention

J'ajoute un lien sur ce dont je parle (l'influence des planètes sur le lithium)

http://www.eso.org/public/france/news/eso0942/

13 septembre 2012

Merci Éric

Si l'étoile avait moins de lithuim que les autres du même amas, l'explication pourrait être la présence de planètes.

Or, la situation est l'inverse. Il y a une étoile, dans un amas, qui a plus de lithium que les autres.

Si elle a plus de lithium et que la raison soit la présence de planètes, il faudrait nécessairement qu'elle soit la seule étoile de l'amas à ne possèder aucune planète...

Sa plus grande quantité de lithium s'explique, selon les astrophysiciens, soit par le fait que:

1) L'étoile a réussi à conserver son lithium original

ou que

2) Elle a trouvé un moyen de s'enrichir en lithium récemment conçu

Dans un cas comme dans l'autre, comment cela pourrait être possible ?

Hypothèse:

Serait-il possible que cette étoile en ait avalé une autre (collision) récemment ? En en mangeant une autre, elle aurait augmenté son niveau de lithium... Oui mais, sans doute pas proportionnellement à tout le reste. Mais tout le reste se serait peut-être consummé plus rapidement suite à la collision ?

Mon hypothèse tient-elle la route ?

En avez-vous d'autres ?

Au plaisir de les lire

ChiCyg · 13 septembre 2012

Julie Charland, l'âge d'un amas globulaire n'est pas estimé par la quantité de lithium trouvée dans ses étoiles mais en mesurant les magnitudes pour différentes couleurs et en traçant le diagramme d'Hertzsprung-Russel : les étoiles les plus massives quittent la séquence principale avant les étoiles de moindre masse, on peut donc estimer l'âge de l'amas en fonction des étoiles qui sont en train de quitter la séquence principale.

Quant au lithium son abondance dans les étoiles est très mal compris, on a déjà discuté de cela dans un autre fil. Dans la vulgate, le lithium n'est pas formé dans les étoiles, mais provient de la "nucléosynthèse primordiale" c'est à dire du "bébé univers" avant la formation des étoiles et il est détruit au cœur des étoiles (dans leur "feu nucléaire"). Dans cette optique, plus une étoile est vieille plus elle doit avoir perdu de son lithium primordial.

Le problème est qu'il y a plein d'observations contradictoires à ce sujet. Certains ont effectivement émis l'idée que les planètes pouvaient provoquer par effet de marée un brassage des couches extérieures de l'étoile favorisant la disparition du lithium sur les étoiles équipées de planètes - ce qui expliquerait pourquoi les étoiles avec planètes semblent avoir moins de lithium que les étoiles sans planète. Mais là aussi, les exceptions sont la règle ... D'autres ont émis l'hypothèse, comme tu le fais, (bravo ) que la chute de planètes ou d'objets divers sur une étoile pouvait l'enrichir en lithium et d'ailleurs en d'autres éléments. Bref ce ne sont pas les hypothèses qui manquent.

Il n'y a pas beaucoup de moyens pour dire si une étoile appartient ou non à un amas. Si sa vitesse radiale est incompatible avec celle des autres étoiles de l'amas (mais il faut obtenir un spectre assez détaillé pour le voir), ou si son type spectral et sa magnitude lui donnent une distance incompatible avec celle de l'amas, ou si son mouvement propre dépasse les bornes, on peut raisonnablement la suspecter d'intrusion sinon comme la densité d'un amas est bien plus forte que celle du milieu environnant on peut se dire qu'il y a peu de probabilité qu'une étoile donnée n'appartienne pas à l'amas et quand on raisonne sur une quantité moyenne comme lorsqu'on date l'amas, ce n'est pas quelques intrus qui vont fausser notablement le résultat.

13 septembre 2012

Julie Charland, l'âge d'un amas globulaire n'est pas estimé par la quantité de lithium trouvée dans ses étoiles mais en mesurant les magnitudes pour différentes couleurs et en traçant le diagramme d'Hertzsprung-Russel : les étoiles les plus massives quittent la séquence principale avant les étoiles de moindre masse, on peut donc estimer l'âge de l'amas en fonction des étoiles qui sont en train de quitter la séquence principale.

Quant au lithium son abondance dans les étoiles est très mal compris, on a déjà discuté de cela dans un autre fil.

Bonjour ChiCyg

Tu peux m'appeler juste Julie. En ajoutant mon nom de famille, j'ai l'impression de me faire gronder

Je ne suis pas une scientifique et il se peut que je comprenne mal. Il me semble que c'est en décomposant la lumière de milliers d'étoiles dans leurs différentes couleurs que les astrophysiciens en sont arrivés à déduire leur composition chimique et leur âge. La quantité de lithium entre dans la composition chimique d'une étoile. Il y aurait donc un lien direct entre la couleur, l'âge et la composition chimique d'une étoile.

Dans la vulgate, le lithium n'est pas formé dans les étoiles, mais provient de la "nucléosynthèse primordiale" c'est à dire du "bébé univers" avant la formation des étoiles et il est détruit au cœur des étoiles (dans leur "feu nucléaire"). Dans cette optique, plus une étoile est vieille plus elle doit avoir perdu de son lithium primordial.

C'est la logique. Mais mon étoile défie cette logique et je me demande comment elle y arrive.

Le problème est qu'il y a plein d'observations contradictoires à ce sujet. Certains ont effectivement émis l'idée que les planètes pouvaient provoquer par effet de marée un brassage des couches extérieures de l'étoile favorisant la disparition du lithium sur les étoiles équipées de planètes - ce qui expliquerait pourquoi les étoiles avec planètes semblent avoir moins de lithium que les étoiles sans planète. Mais là aussi, les exceptions sont la règle ... D'autres ont émis l'hypothèse, comme tu le fais, (bravo ) que la chute de planètes ou d'objets divers sur une étoile pouvait l'enrichir en lithium et d'ailleurs en d'autres éléments. Bref ce ne sont pas les hypothèses qui manquent.

Donc, d'autres se sont déjà penchés sur cette question et nous n'en sommes qu'au stade des hypothèses. Je suis donc encore dans la course

Il n'y a pas beaucoup de moyens pour dire si une étoile appartient ou non à un amas. Si sa vitesse radiale est incompatible avec celle des autres étoiles de l'amas (mais il faut obtenir un spectre assez détaillé pour le voir), ou si son type spectral et sa magnitude lui donnent une distance incompatible avec celle de l'amas, ou si son mouvement propre dépasse les bornes, on peut raisonnablement la suspecter d'intrusion sinon comme la densité d'un amas est bien plus forte que celle du milieu environnant on peut se dire qu'il y a peu de probabilité qu'une étoile donnée n'appartienne pas à l'amas et quand on raisonne sur une quantité moyenne comme lorsqu'on date l'amas, ce n'est pas quelques intrus qui vont fausser notablement le résultat.

Mais il y a Aldébaran qui ne fait pas partie des Hyades. Elle est beaucoup plus proche de nous. Alors, j'espère que les scientifiques se sont assurés que l'étoile en question fait bel et bien partie de l'amas.

Merci beaucoup pour ton intervention très intéressante

Dr Eric Simon · 13 septembre 2012

Merci Éric

Si l'étoile avait moins de lithuim que les autres du même amas, l'explication pourrait être la présence de planètes.

Or, la situation est l'inverse. Il y a une étoile, dans un amas, qui a plus de lithium que les autres.

Si elle a plus de lithium et que la raison soit la présence de planètes, il faudrait nécessairement qu'elle soit la seule étoile de l'amas à ne possèder aucune planète...

C'est tout à fait ce que j'insinuais... A mon sens, toutes les étoiles ont des planètes, sauf quelques rares exceptions... Pourquoi partir sur l'a priori contraire ? :be:

13 septembre 2012

C'est tout à fait ce que j'insinuais... A mon sens, toutes les étoiles ont des planètes, sauf quelques rares exceptions... Pourquoi partir sur l'a priori contraire ?

Bonjour Éric

Intuition personnelle ou pensée appuyée sur des preuves ?

Sur les milliards d'étoiles, voici la très courte liste de celles qui ont des exoplanètes:

http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=6648

Il est sûr et certain qu'au fur et à mesure où les observations se préciseront, nous découvrirons d'autres exoplanètes. Mais il me semble qu'avec les télescopes d'aujourd'hui, preuve n'est pas fait que la presque totalité des étoiles aie des exoplanètes. Loin de là :?:

Dr Eric Simon · 13 septembre 2012

Bonjour Éric

Intuition personnelle ou pensée appuyée sur des preuves ?

Sur les milliards d'étoiles, voici la très courte liste de celles qui ont des exoplanètes:

http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=6648

Il est sûr et certain qu'au fur et à mesure où les observations se préciseront, nous découvrirons d'autres exoplanètes. Mais il me semble qu'avec les télescopes d'aujourd'hui, preuve n'est pas fait que la presque totalité des étoiles aie des exoplanètes. Loin de là

Aah..., Julie, mais je me m'appuie que sur des faits scientifiques, même si il faut bien avouer que cela satisfait pleinement mon intuition ! Voir par exemple cet article paru dans la fameuse revue Nature en janvier dernier :

One or more bound planets per MilkyWay star from microlensing observations. A. Cassan et al., Nature, January 12, 2012.

Ou bien encore, ici, en accès libre :

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2421.htm

ChiCyg · 13 septembre 2012

En ajoutant mon nom de famille, j'ai l'impression de me faire gronder

Ben, fallait peut-être pas le mettre dans ton pseudo

Il me semble que c'est en décomposant la lumière de milliers d'étoiles dans leurs différentes couleurs que les astrophysiciens en sont arrivés à déduire leur composition chimique et leur âge.

C'est en général difficile, voire impossible, de connaître l'âge d'une étoile en analysant son spectre.

L'avantage des amas est qu'on peut raisonnablement supposer que toutes les étoiles de l'amas sont à la même distance (la taille de l'amas est bien plus petite que sa distance) et ont le même âge (on suppose que l'amas a formé toutes ses étoiles en même temps).

Il suffit de mesurer les magnitudes visuelles (V) et les magnitudes dans le bleu (B ) du plus grand nombre possible d'étoiles individuelles de l'amas, de tracer le diagramme de (V) en fonction de la différence de magnitudes (B-V) : on obtient un diagramme d'Hertzschprung-Russel (HR). Ensuite en calant verticalement le diagramme obtenu sur un diagramme HR gradué en magnitude absolue, on obtient la magnitude absolue des étoiles de l'amas et donc la distance de l'amas. En prime, en regardant où les étoiles quittent la séquence principale on date l'amas. Facile, non ? :be:

Le spectre détaillé des étoiles individuelles ne permet pas d'obtenir ces informations.

Pareil pour la composition chimique : elle est déduite des magnitudes (U, B, V, R, I, ...) : ce sont les différences de magnitudes B-V, U-B, ... que les astronomes appellent des indices de couleur qui permettent de déterminer si une étoile est "riche" ou "déficiente" en "métaux". Faut savoir que pour un astronome "métaux" ça veut dire tout ce qui n'est pas de l'hydrogène ou de l'helium ... :cry:

14 septembre 2012

ce sont les différences de magnitudes B-V, U-B, ... que les astronomes appellent des indices de couleur qui permettent de déterminer si une étoile est "riche" ou "déficiente" en "métaux". Faut savoir que pour un astronome "métaux" ça veut dire tout ce qui n'est pas de l'hydrogène ou de l'helium ...

Bonjour ChiCyg

Alors, que signifie ''métaux'' pour un astronome ?

Est-ce que le lithium en est un ?

Et est-ce que les indices de couleur permettent d'évaluer la quantité de lithium d'une étoile ?

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2421.htm

Bonjour Éric

Je suis très impressionnée par ton lien. J'aurais gagé ma chemise du contraire.

Pour ceux qui ne se donneront pas la peine de l'ouvrir:

Une planète pour chaque étoile de la Voie Lactée

Dans la Voie Lactée, une planète au moins gravite autour de chaque étoile. Cette estimation de l'abondance des planètes hors du Système Solaire a été obtenue grâce à l'étude statistique menée par Arnaud Cassan, chercheur à l'Institut d'Astrophysique de Paris (UPMC/CNRS), dans le cadre d'une collaboration internationale. Elle met en évidence une forte proportion de planètes cousines de la Terre par leur masse.

Publiés le 12 janvier dans la revue Nature, ces résultats sont le fruit de six années d'observations de millions d'étoiles à l'aide d'une méthode performante basée sur l'effet de microlentille gravitationnelle.

Merci à vous deux

ChiCyg · 15 septembre 2012

Alors, que signifie ''métaux'' pour un astronome ?

Tous les éléments chimiques au de là d' l'hélium dans le tableau de Mendeleiev

Est-ce que le lithium en est un ?

Oui, mais il y a des "métaux" comme C, N, O, Ne, Mg, Si, S, Fe qui sont plus d'un million de fois plus abondants que le Lithium.

Et est-ce que les indices de couleur permettent d'évaluer la quantité de lithium d'une étoile ?

Non, il faut obtenir un spectre détaillé pour voir les raies du lithium qui sont malheureusement peu évidentes la plus marquée est à 670,8 nm (dans le rouge).

Pour discuter plus avant de cette question, il faudrait distinguer entre les deux isotopes du Lithium ⁶Li et ⁷Li seul le dernier étant attendu dans la "soupe" primordiale (avant l'apparition des étoiles). Le problème est que les deux raies à 670,8 des deux isotopes ne sont que très légèrement décalées il est donc difficile d'estimer le ratio ⁶Li/⁷Li, ça ne se traduit que par une légère asymétrie de la raie.

Tu cites le communiqué de presse du CNRS :

Une planète pour chaque étoile de la Voie Lactée
Dans la Voie Lactée, une planète au moins gravite autour de chaque étoile. [...]

C'est un peu choquant venant du CNRS, mais c'est tout simplement faux. L'estimation de la moyenne du nombre de planètes par étoile qui est d'au moins une ne permet pas d'affirmer que chaque étoile a au moins une planète !!!

C'est comme si on dit que parce que les femmes ont en moyenne plus d'un enfant, chaque femme a au moins un enfant ...

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