Mais D'ou Viennent Les Nébuleuses ?

[Sylvanur]

Bonjour à tous ,

 

Je réalise en ce moment un T.P.E sur la naissance , la vie et la mort des étoiles ; et j'ai trouvé assez de sources mais j'ai encore une question que je n'arrive pas a élucider.

 

Pour dire simplement , les étoiles se forment dans les nébuleuse par une contraction de gaz ( majoritairement H et He ) , mais d'ou viennent ces nuages de gaz ?

 

 

 

 

Magicalement , Sylvanur

[Gaétan]

Il faut rémonter jusqu'aux origines. Après le BIG Bang, l'Univers commence à refroidir, de la matière se forme, c'est la nucléosynthèse. Cette phase est relativement bien comprise et on sait qu'il se forme majoritairement de l'hydrogène et de l'hélium. L'Univers continue de refroidir et des électrons tombent sur les noyaux pour former des atomes. En refroidissant, la matière "se calme". Ces gaz vont se concentrer en nuages pour former les galaxies - les modèles de formations des galaxies sont encore diverses. Les premières étoiles se forment-elles avant ou après les galaxies, peu importe, elles se forment à partir des nuages d'hydrogène et d'hélium. C'est la première génération d'étoiles. L'explosion en supernovae des plus grosses d'entre elles, alimente les nuages en éléments plus lourds - jusqu'au fer dans le noyau des étoiles et jusqu'à l'uranium lors de l'explosion. Les nouveaux nuages ne sont dès lors plus constitués uniquement d'hydrogène et d'hélium mais aussi de carbone, oxygène, silicium, fer, or, etc qui peuvent s'agglomérer pour former des poussière infimes. Ces nuages de gaz et de poussières vont donner naissance aux étoiles de seconde génération. On pense que les étoiles des amas globulaires, formée à peu près en même temps que les galaxies, sont encore des étoiles de première génération. Le Soleil est une étoile de seconde génération - la présence de notre planète, un gros tas de poussières, en est la preuve.

[Bleu]

Je pense qu'il y a 2 grandes provenances :

 

1) Le Big-Bang : Puisqu'il a tout créé, il est logique qu'il ait donné naissance aux nébuleuses. La soupe de particules primordiale a amené à la formation de molécules d'atomes simples, tel l'hydrogène. Ensuite, peu à peu, la gravitation va faire son chemin et ces molécules vont se condenser en nuages de gaz plus denses. La contraction s'accentuera encore avec la formation des étoiles. Etoiles qui formeront aussi l'ébauche des premières galaxies...

 

2) La fin de vie d'une étoile : A la fin de sa vie, une étoile peut prendre différentes voies : trou noir, supernova, géante rouge puis naine blanche (Soleil)... Dans les cas qui nous intéressent, il y a notamment la supernova, qui est purement et simplement une explosion stellaire, qui va remplir l'espace environnant des matériaux de l'étoile, en l'occurence généralement de l'hydrogène et de l'hélium. Nous voilà donc en présence d'un beau nuage de gaz, qui pourra un jour se contracter à nouveau s'il est suffisamment dense et ainsi donner naissance à une nouvelle étoile (comme le Soleil, une étoile de seconde génération). Ensuite, il y a les fins moins violentes : le Soleil, transformé en géante rouge en toute fin de vie "rejetera" les couches externes de son manteau. Le résultat sera semblable a une supernova : un nuage de gaz.

 

Evidemment dans tout cela il n'y a pas que l'hélium et l'hydrogène qui interviennent, sinon nous ne serions pas là pour en parler. Les étoiles génèrent aussi des éléments plus lourds, s'arrêtant au fer. C'est d'ailleurs grâce à la métallicité d'une étoile que l'on peut dire quand elle s'est formée.

[Sylvanur]

Re bonjour ,

 

MErci pour vos réponses , rapide et précis . Il me vient a l'esprit 3 nouvelles questions .

 

Les étoiles de seconde génération ont elles une "vie" très différente des étoiles de premeire generation due a leur compisition ( + d'éléments lourds ) .

 

Est ce qu 'il y a encore de l'hydrogene et de l'helium dans une nébuleuse planetaire , si oui , pourquoi l'étoile n'a pas transformer tout l'hydrogene et l'helium en elements plus lourds .

 

Si au fur et a mesure du temps la matiere se transforme , au début il n'y avait que des elements legers , et grace aux étoiles et aux réactions thermonucléaire qu'elles abritent , la matière va se complexifier , jusqu'au fer comme vous dites , mais sera t'on un jour en manque d'élements légers ?

 

 

Merci , Sylvanur

[Jeff Hawke]

Su ta dernière question, oui. Tout ça va se finir sous forme ferreuse, à la fin des temps. C'est ce qu'on appelle "l'age du fer".

[GéGé]

Message écrit par Jeff Hawke@Apr 6 2005, 02:31 PM

Su ta dernière question, oui. Tout ça va se finir sous forme ferreuse, à la fin des temps. C'est ce qu'on appelle "l'age du fer".

](texte cité)

 

Y aura plus Courte Chaussette? Ni Grelots?

 

...ça sera bien triste !

 

GG

[Bleu]

La perspective est triste, il faut l'admettre, toutefois si en 15 milliards d'années 90 % de la matière "visible" est encore de l'hydrogène, mieux vaut ne pas trop tôt se mordre les doigts... Toutefois nos petits.10^30 enfants auront peut-être à s'en inquiéter.

[lebebe]

Bonjour Sylvanur,

Message écrit par Sylvanur+Apr 6 2005, 02:25 PM-->

QUOTE(Sylvanur @ Apr 6 2005, 02:25 PM)Les étoiles de seconde génération ont elles une "vie" très différente des étoiles de premeire generation due a leur compisition ( + d'éléments lourds ) .

](texte cité)

Si ne ne m'abuse, il y a deux réactions possibles pour la transformation de l'hydrogène en hélium:

- la réaction proton-proton qui donne environ 90% de l'énergie de l'étoile;

- la réaction catalysée par le carbone (le carbone se transforme en azote, puis en oxygène par ajout a chaque fois d'un proton, puis le dernier proton qui arrive brise le tout pour éjecter un atome d'hélium et restituer le carbone de départ) qui représente le reste de l'énergie de l'étoile.

 

la différence entre les étoiles de première et de seconde génération étant la présence de carbone, je ne pense pas que ces deux générations d'étoiles doivent avoir un cycle de vie très différent. Ce qui dirige principalement le cycle de vie d'une étoile, c'est la masse de départ.

 

<!--QuoteBegin-Sylvanur@Apr 6 2005, 02:25 PM

Est ce qu 'il y a encore de l'hydrogene et de l'helium dans une nébuleuse planetaire , si oui , pourquoi l'étoile n'a pas transformer tout l'hydrogene et l'helium en elements plus lourds .

](texte cité)

Les réactions de transformation de l'hydrogène en hélium ne sont possibles qu'a très haute température (10 millions de degrés) au coeur des étoiles. N'est disponible que l'hydrogène qui peut y parvenir. Les radiations qui viennent du coeur des étoiles (la pression radiative) s'opposent à la venue de l'hydrogène et ont tendance a le rejeter le plus loin possible.

 

C'est ce qui arrive en fin de vie, quant l'étoile devient géante rouge car dans son coeur, les réactions de transformation de l'hélium en carbone ont commencés à une température encore plus importante, entrainant une pression radiative encore plus grande.

 

Ainsi, l'entièreté de l'hydrogène ne peut pas parvenir au coeur de l'étoile et de ce fait n'est pas converti en hélium.

 

Bon a la relecture ce n'est pas très clair , mais tu devrais orienter tes recherches vers la nucléosynthèse stellaire.

 

A+

[Cosmojuju]

Je profite de ce sujet pour poser, moi aussi, une question sur le même theme:On a retrouvé dans notre systeme solaires des restes venant de la nébuleuse qui a crée le soleil, et donc la Terre, mais est ce que cette nébuleuse existe toujours? Si oui, l'a-t-on retrouvé? Sinon est ce possible que le Soleil soit né dans un amas ouvert et soit ensuite echappé comme le font les etoiles?

[Sylvanur]

Merci pour toute cette aide , ca ma clarifié l'esprit.

Attendez vous aà ce que je revienne :p

 

Magicalement , Sylvanur

[Gaétan]

Bonjour Julien,

 

lorsqu'il s'est allumé, le Soleil a balaillé ce qui restait du gaz de la nébuleuse primitive. C'est ainsi, qu'il ne reste que les planètes et astréroïdes, bien plus lourds. Il se peut que ces gaz soient à l'origine du nuage de Oort, lieu d'origine des comètes.

Sinon, je ne sais pas si le Soleil provient d'un autre amas. C'est probable, les étoiles naissent rarement seulement me sembl-t-il.

 

Message écrit par "lebebe"

La différence entre les étoiles de première et de seconde génération étant la présence de carbone, je ne pense pas que ces deux générations d'étoiles doivent avoir un cycle de vie très différent. Ce qui dirige principalement le cycle de vie d'une étoile, c'est la masse de départ.

Tu précises justement plus haut une différence importante entre les deux générations d'étoiles. A masse égale, la présence du carbone comme catalyseur nucléaire pour la deuxième génération, fait bruler plus vite les réserves de carburant nucléaire.

[lebebe]

Message écrit par Gaétan@Apr 7 2005, 12:29 PM

Tu précises justement plus haut une différence importante entre les deux générations d'étoiles. A masse égale, la présence du carbone comme catalyseur nucléaire pour la deuxième génération, fait bruler plus vite les réserves de carburant nucléaire.

](texte cité)

Bonjour Gaétan,

 

une étoile est en équilibre car l'énergie dégagé par le coeur de l'étoile permet de compenser la gravitation qui a tendance a tout regrouper en un "point". Je pense donc que quelque soit la composition de l'étoile, la masse seule détermine la quantité d'énergie a produire pour obtenir cet équilibre.

 

La présence du carbone dans les étoiles de seconde génération mettrait donc en compétition deux façons de produire cette énergie qui globalement reste la même.

 

La catalyse de la nucléosynthèse ne serait dans ce cas pas assimilable a la catalyse chimique qui elle permet d'accélérer les réactions.

 

A+

[Gaétan]

J'ai peine à croire que l'évolution d'une étoile soit indépendante de sa composition.

J'ai ouvert un fil pour en savoir plus. J'espère avoir posé les questions qu'il convenait de poser.

http://forums.futura-sciences.com/showthread.php?t=31529

[lebebe]

Message écrit par Gaétan@Apr 8 2005, 11:13 AM

J'ai peine à croire que l'évolution d'une étoile soit indépendante de sa composition.

J'ai ouvert un fil pour en savoir plus. J'espère avoir posé les question qu'il convenait de poser.

http://forums.futura-sciences.com/showthread.php?t=31529

](texte cité)

Bonjour Gaétan,

 

Tu as bien décrit ce qui nous préoccupe ici.

 

C'est vrai que je suis peut-être aller un peut vite en besogne.

 

Par exemple, en gardant l'hypothèse de la même quantité d'énergie a produire par des étoiles de même masse, on pourrait aussi penser que la catalyse par le carbonne permet de produire cette énergie avec une température moindre dans le coeur de l'étoile. Cette température moindre serait atteinte plus rapidement lors de la contraction de l'étoile et donc le volume du coeur de l'étoile serait plus important (la température augmentant avec la profondeur).

 

Un volume de coeur plus important impliquerait plus d'hydrogène directement disponible et une surface de transfert entre le coeur radiatif et le reste de l'étoile plus important, donc plus d'hydrogène potentiellement disponible, donc une durée de vie plus grande.... pour les étoiles de seconde génération.

 

Bref, je n'ai aucune idée de la réponse, et tu as bien fait d'élargir le débat.

 

A+

[Gaétan]

Il doit sans doute s'agir d'une histoire de libre parcours moyen aussi, j'imagine. J'en sais pas plus que toi.