Les chercheurs ont longuement débattu du sort final de notre étoile. Grâce à des modélisations récentes, il apparaît que le Soleil se transformera en une spectaculaire nébuleuse planétaire. Cette conclusion, issue d’une collaboration internationale, remet en question les théories antérieures suggérant que notre étoile n’aurait pas la masse nécessaire pour un tel destin.
Bien que le Soleil ait environ 4,6 milliards d’années, il lui reste encore près de 10 milliards d’années avant d’atteindre la fin de sa vie. Mais que se passera-t-il exactement ? Depuis des décennies, cette question intrigue les astronomes et astrophysiciens, qui tentent d’y répondre.
Des collaborations scientifiques internationales ont récemment apporté des éclairages novateurs sur l’avenir de notre étoile, la faisant passer de géante rouge à nébuleuse planétaire.
De géante rouge à nébuleuse planétaire
Au fil de son évolution, le Soleil, comme toutes les étoiles, connaîtra des transformations majeures. Dans un futur lointain (environ 5 milliards d’années), il deviendra une géante rouge. Durant cette phase, bien que son noyau central se condensera et deviendra plus dense, les couches extérieures de l’étoile connaîtront une expansion massive. Ces couches s’étireront si loin qu’elles pourraient atteindre, voire dépasser, l’orbite de Mars. La Terre serait donc évidemment engloutie par cette expansion stellaire.
Albert Zijlstra, expert en astrophysique à l’Université de Manchester, apporte des éclairages sur le processus de fin de vie des étoiles. Lorsqu’une étoile arrive à épuisement de ses réserves énergétiques, elle commence à libérer une quantité considérable de gaz et de poussière dans l’espace. Cette éjection, désignée par le terme « enveloppe », serait égale à près de 50% de sa masse totale. Suite à cette éjection, le noyau restant, devenu extrêmement chaud, illumine cette enveloppe éjectée. Cette interaction entre le noyau chaud et l’enveloppe donne lieu à un spectacle cosmique fascinant : une nébuleuse planétaire. Cette nébuleuse, avec sa luminosité caractéristique, reste visible dans le cosmos pendant une période d’environ 10 000 ans, servant de témoignage éclatant à la transformation finale de l’étoile.
Des modèles contradictoires résolus
Les nébuleuses planétaires, avec leur éclat distinctif, ont toujours été au centre des débats scientifiques, en particulier lorsqu’il s’agit de les associer à des étoiles plus anciennes. Les modèles traditionnels d’évolution stellaire peinaient à justifier pourquoi de telles nébuleuses lumineuses étaient observées suite à la mort d’étoiles âgées, considérées comme des membres des populations stellaires anciennes. Cette incohérence entre les observations et les modèles théoriques a constitué un casse-tête pour la communauté scientifique.
Toutefois, un tournant est survenu en 2018, grâce à une étude menée par Zijlstra publiée dans la revue Nature Astronomy. Son équipe et lui ont utilisé des techniques avancées de modélisation informatique pour revoir ces paradigmes. En intégrant des données astrophysiques, les chercheurs ont pu prédire précisément le comportement des étoiles, dont le Soleil, à travers différentes phases de leur cycle de vie, confirmant leur transformation en nébuleuses planétaires. Cette transformation concerne près de 90% des étoiles de l’univers, et le Soleil en ferait partie.
La portée de la découverte
Les nébuleuses planétaires, malgré leur nom, n’ont en réalité aucun lien direct avec les planètes. Ces formations stellaires, répandues dans l’Univers, tirent leur appellation d’une particularité historique. Au XVIIIe siècle, avec les instruments d’observation de l’époque, ces nébuleuses présentaient une ressemblance frappante avec les planètes, d’où leur désignation. Leur luminosité est telle qu’elles peuvent être détectées facilement depuis la Terre, même lorsqu’elles se trouvent à des distances inimaginables (des dizaines de milliards d’années-lumière).
La luminosité de ces nébuleuses planétaires ne se limite pas à leur beauté intrinsèque. Elle sert également d’outil précieux pour les astronomes. La capacité à détecter ces nébuleuses à de telles distances offre une opportunité unique d’étudier et de quantifier la présence d’étoiles qui ont vu le jour il y a plusieurs milliards d’années, et ce, même dans des galaxies éloignées.
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