Les étoiles d'aujourd'hui dans notre espace ne sont pas les seuls types d'étoiles possibles. Après plusieurs milliards et même des billions d'années, de nouveaux objets étranges peuvent apparaître lorsque nos étoiles actuelles vieillissent et commencent à se transformer en corps célestes complètement différents. Le magazine Smithsonian parle de quatre types d'étoiles qui pourraient surgir à l'avenir.
Au stade initial de son existence, l'univers était rempli d'objets étranges et mystérieux. Peu de temps après le Big Bang, d'énormes nuages de matière pourraient former des trous noirs directement sans se fondre dans les étoiles que nous voyons aujourd'hui. Les pseudo galaxies ont illuminé des mers d'hydrogène neutre, rendant l'univers transparent, libérant des photons là où il n'y avait que l'obscurité auparavant. Et des étoiles de courte durée à partir d'un seul hydrogène et hélium sont apparues puis ont disparu comme des étincelles dans la nuit.
Plus de 13 milliards d'années plus tard, la matière de l'Univers a formé de nombreux types d'étoiles de différentes tailles, degrés de luminosité et espérance de vie. Mais les étoiles de notre cosmos d'aujourd'hui ne sont pas le seul type d'étoiles qui puisse exister. Dans un avenir lointain, après plusieurs milliards et même des billions d'années, des objets étranges peuvent apparaître lorsque nos étoiles actuelles vieillissent et commencent à se transformer en corps célestes complètement différents. Certains de ces objets peuvent même être les précurseurs de la mort thermique de l'Univers, après quoi l'inconnu viendra.
Nous présentons quatre types d'étoiles qui peuvent exister dans le futur - bien sûr, si l'Univers vit jusqu'au jour où il peut leur donner la vie.
Nain bleu
Les étoiles naines rouges sont considérées comme le type d'étoile le plus courant dans l'univers. Elles sont de petite taille, ne dépassant parfois pas le volume des planètes géantes gazeuses. Ils ont également une masse faible et une température faible (pour une étoile). Les plus petites naines ne font que 80 fois la masse de Jupiter, tandis que le Soleil, qui est de type G (naine jaune), est environ mille fois la masse de Jupiter.
Mais ces étoiles plutôt petites et cool ont quelque chose de spécial à leur sujet. Les astronomes pensent que les naines rouges peuvent durer des milliards d'années en brûlant lentement de l'hydrogène et en le transformant en hélium. Cela signifie que certaines naines rouges vivent presque aussi longtemps que l'univers. L'étoile, qui a une masse de 10% de la masse du Soleil, peut vivre près de six mille milliards d'années, et les plus petites étoiles comme TRAPPIST-1 peuvent survivre deux fois plus longtemps, comme le rapporte un article publié en 2005. L'univers n'a que 13,8 milliards d'années et les naines rouges ont donc vécu moins d'un pour cent de leur vie.
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En revanche, le Soleil n'a plus que cinq milliards d'années, après quoi il manquera d'hydrogène et commencera à convertir l'hélium en carbone. Ces changements entraîneront une nouvelle phase dans l'évolution du Soleil, qui augmentera d'abord, devenant une géante rouge, puis se refroidira et se réduira à la taille d'une naine blanche. C'est le cadavre riche en électrons d'une étoile que nous voyons dans toute la galaxie.
Dans des milliards d'années, les naines rouges commenceront également à détruire leurs dernières réserves d'hydrogène. Les petites étoiles fraîches seront très chaudes pendant un certain temps, émettant une lumière bleue. Au lieu de s'étendre comme le Soleil, la naine rouge s'effondre à un stade ultérieur de son existence, c'est-à-dire s'effondre vers l'intérieur. Peu à peu, lorsque la phase de la naine bleue se termine, seule la coquille stellaire restera sous la forme d'une petite naine blanche.
Nain noir
Mais même les nains blancs ne peuvent pas durer éternellement. Quand une naine blanche manque de carbone, d'oxygène et d'électrons libres, elle brûle lentement, se transformant en une naine noire. Ces objets théoriquement prédits sont composés de matière dégénérée. Ils émettent peu ou pas de lumière. À ce stade, la star meurt pour de vrai.
Tel est le sort des étoiles comme le Soleil, bien que des milliards d'années s'écouleront avant que l'étoile ne commence le processus de devenir une naine noire. À la fin de la vie du Soleil en tant qu'étoile de séquence principale (sa durée est d'environ 10 milliards d'années, et maintenant le Soleil a 4,8 milliards d'années), il augmentera, peut-être jusqu'à l'orbite de Vénus, et deviendra une géante rouge. Il conservera cette taille pendant un milliard d'années, après quoi il deviendra une naine blanche. La NASA estime que le Soleil sera dans un état nain blanc pendant environ 10 milliards d'années. Mais il existe d'autres estimations indiquant que les étoiles pourraient être dans cette phase pendant un quadrillion d'années. Quoi qu'il en soit, c'est plus que l'âge actuel de l'univers, et donc aucun de ces objets exotiques n'existe encore.
À la fin de la vie de la naine noire, la désintégration radioactive du proton se produit et progressivement elle s'évapore, se transformant en une forme exotique d'hydrogène. Découvertes en 2012, les deux naines blanches ont plus de 11 milliards d'années, ce qui signifie qu'elles sont sur le point de devenir des naines noires. Cependant, ce processus peut être ralenti par une variété de facteurs, et il est donc préférable pour nous de les observer pendant plusieurs milliards d'années pour comprendre comment ils évoluent.
Étoile gelée
Un jour, l'univers commencera à manquer de matière utilisable, car la plupart des éléments les plus légers se transformeront en éléments plus lourds. Ensuite, des étoiles gelées apparaîtront, qui ne chauffent que jusqu'au point de congélation de l'eau. Ils existeront à une température de 273 degrés Kelvin (environ zéro degré Celsius), remplis de divers éléments lourds en raison du manque d'hydrogène et d'hélium dans l'espace.
Selon les scientifiques Fred Adams et Gregory Laughlin, qui prédisent l'apparition de tels objets, les étoiles gelées ne se formeront pas avant plusieurs billions d'années. Certaines de ces étoiles émergeront de collisions d'objets appelés naines brunes, qui sont plus grandes que les planètes mais trop petites pour s'enflammer et devenir des étoiles. Les étoiles gelées, malgré leurs basses températures, ont théoriquement assez de masse pour une fusion nucléaire limitée, mais pas assez de masse pour émettre leur propre lumière en grande quantité. Leur atmosphère sera polluée par des nuages glacés avec un noyau faible émettant peu d'énergie. Si les prévisions des scientifiques sont correctes, elles ressembleront plus à des naines brunes qu'à de vraies étoiles.
Dans cet avenir lointain, les plus grosses étoiles dans leur masse ne seront que 30 fois plus grosses que le Soleil, alors que les étoiles connues aujourd'hui auront plus de 300 fois la masse de notre étoile. Selon cette théorie, à ce moment-là, les étoiles seront, en moyenne, beaucoup plus petites, environ 40 fois la masse de Jupiter. Sous la surface, ils auront de grandes difficultés à transformer l'hydrogène en hélium. Selon Adams et Laughlin, dans cet avenir froid et lointain, lorsque l'univers cessera complètement de créer des étoiles, seules les naines blanches, les naines brunes, les étoiles à neutrons et les trous noirs resteront de grands objets.
Étoile de fer
Si l'Univers est en constante expansion, comme cela se produit actuellement, et ne s'effondre pas vers l'intérieur (les scientifiques ne sont pas sûrs de la manière dont il agira), alors avec le temps, il fait face à une sorte de «mort par la chaleur» lorsque les atomes eux-mêmes commencent à se disperser. À la fin de cette période, des objets très inhabituels peuvent se former. L'objet le plus inhabituel de ce genre serait une étoile de fer.
Les étoiles de l'espace extra-atmosphérique combinent constamment des éléments plus légers en éléments plus lourds, et avec le temps, une quantité incroyable d'isotopes de fer apparaîtra. C'est un élément stable et durable. Le tunnel quantique exotique éclatera à travers le fer à un niveau subatomique. Au fil du temps, ce processus créera des étoiles de fer - des objets de masse stellaires géants composés presque entièrement de fer. Mais un tel objet ne peut survenir que s'il n'y a pas de désintégration des protons, et c'est une grande question à laquelle l'humanité n'a pas de réponse, car elle a trop peu vécu.
Personne ne sait combien de temps durera l'Univers, et il est peu probable que la race humaine vive pour voir la fin du cosmos. Mais si nous pouvions vivre plus longtemps et observer le ciel pendant plusieurs trillions d'années, nous assisterions sûrement à des changements incroyables.
John Wenz
