Les rayons X s'échappent du soleil sur cette image montrant les observations du réseau de télescopes spectroscopiques nucléaires de la NASA, ou NuSTAR, superposée à une photo prise par l'Observatoire de la dynamique solaire (SDO) de la NASA. Crédit :NASA
Notre soleil et des milliards d'étoiles tout comme lui se dirigent vers un étrange, froid destin.
De nouvelles recherches suggèrent que longtemps après notre agitation, l'étoile bouillante qui donne la vie n'a plus de carburant, elle formera lentement un rhume, morte, sphère de cristal super dense de la taille de la Terre qui s'attardera comme une pierre tombale translucide pendant près de l'éternité.
"Dans des dizaines de milliards d'années, l'univers sera composé en grande partie de sphères de cristal denses, " a déclaré Pier-Emmanuel Tremblay, astrophysicien à l'Université de Warwick à Coventry, Angleterre, qui a dirigé les travaux publiés cette semaine dans La nature . "À l'avenir, ces objets seront complètement dominants."
Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé les données recueillies par le télescope Gaia de l'Agence spatiale européenne pour analyser la couleur et la luminosité de 15, 000 étoiles naines blanches à moins de 300 années-lumière de la Terre.
Les étoiles naines blanches sont parmi les objets les plus anciens de l'univers, et représentent l'une des phases finales de la vie des étoiles comme le soleil.
Actuellement, notre soleil est à mi-chemin de la phase de séquence principale, ce qui signifie qu'il crée de l'énergie en fusionnant de l'hydrogène en hélium dans son noyau.
Dans environ 5 à 6 milliards d'années, il manquera d'hydrogène. Ensuite, son noyau se rétrécira et le reste de l'étoile gonflera dans une phase de géante rouge relativement courte qui durera environ 500 millions à un milliard d'années avant de se contracter à nouveau.
Après cette contraction, l'étoile peut encore créer de l'énergie en fusionnant de l'hélium pour créer du carbone et de l'oxygène, dit Tremblay.
Cependant, cette forme de production d'énergie brûle rapidement et ne durera que quelques milliards d'années.
À la fin de ce processus, le soleil entrera dans le stade de la naine blanche, qui est essentiellement une étoile à la retraite composée principalement d'oxygène et de gaz carbonique.
Les étoiles naines blanches commencent extrêmement chaudes, mais ils ne produisent plus leur propre énergie. Et bien qu'ils dégagent initialement suffisamment de chaleur pour que nous puissions les voir dans nos télescopes, ils perdent lentement leur énergie sur des milliards d'années.
"C'est comme sortir un charbon ardent d'un feu et le laisser refroidir dans la nuit, " a déclaré JJ Hermès, un astronome de l'Université de Boston qui a travaillé sur l'étude.
Il n'est pas possible d'observer directement les structures cristallines des étoiles naines blanches, mais il est possible de voir des preuves du processus de cristallisation, disaient les auteurs.
Si les étoiles ne se cristallisaient pas, elles se refroidiraient à un rythme régulier, passant du bleu à l'orange au rouge et perdant de la luminosité le long d'une pente douce. Mais ce n'est pas ce que montrent les données de Gaia.
Au lieu, les auteurs ont trouvé un nombre excessif d'étoiles naines blanches dans une certaine région de couleur et de luminosité.
Cet empilement, ou des embouteillages dans les données suggèrent qu'à peu près au même point dans le processus de refroidissement, les étoiles cessent tout simplement de se refroidir.
"Nous les voyons assis là pendant des centaines de millions et même des milliards d'années alors qu'ils devraient se refroidir sur une échelle de temps beaucoup plus courte, " dit Hermès.
La seule explication à cela est que ces étoiles ont une source d'énergie supplémentaire, dit Tremblay.
Bien que l'étoile ne génère plus sa propre énergie nucléaire, il s'avère que lorsque la matière cristallise d'un liquide à un solide, elle libère de l'énergie.
Vous pouvez le voir lorsque l'eau passe d'un liquide à un solide dans le congélateur, Hermès a expliqué. Si vous gardiez une trace avec un thermomètre, vous constaterez que la température de l'eau stagne à zéro degré Celsius pendant un moment - le temps exact que le H
Une fois l'arrangement en cristal en place, la glace continuera à refroidir à un rythme plus ou moins constant jusqu'à ce qu'elle atteigne la même température que l'environnement dans le congélateur.
La même chose se produit dans les noyaux de ces étoiles naines blanches, sauf sur une période de temps beaucoup plus longue, disaient les auteurs. Au fur et à mesure que l'oxygène et le carbone de l'étoile cristallisent, ils dégagent de la chaleur, provoquant l'arrêt du refroidissement de l'étoile pendant environ 2 milliards d'années.
De nombreux scientifiques pensaient qu'il était probable que les étoiles naines blanches formeraient des cristaux en se refroidissant, mais il y avait un désaccord quant à savoir si l'énergie libérée par le processus serait détectable, dit Tremblay.
La nouvelle découverte suggère que non seulement cette énergie est détectable, mais c'est à l'extrémité supérieure des estimations prédites par les théoriciens, il a dit.
Mais tout comme l'eau de votre congélateur continue de refroidir après avoir libéré toute son énergie latente, les naines blanches finissent également par reprendre leur refroidissement.
Et lorsque le processus est terminé, elles deviennent ce que l'on appelle des naines noires, des sphères de cristal froid qui ne sont pas détectables avec nos télescopes car elles n'émettent pas d'énergie.
Un jour dans un futur lointain, Tremblay a dit, 97% des étoiles de l'univers connaîtront ce sort.
©2019 Los Angeles Times
Distribué par Tribune Content Agency, LLC.
