Introduction

La question que l’on se pose est bien sur le lien avec Star Trek cette série télévisée de science fiction qui connu un grand succès dans les années 60. En 2003, est sortie en France sur le grand écran, une autre version de Star Trek avec comme sous-titre « Némésis ». Ce nom vous dit quelque chose ? Dans la mythologie grecque c’était la déesse de la vengeance et de la persécution. Beaucoup connaissent Némésis comme le nom d’un astéroïde situé quelque part entre la planète Mars et Jupiter. Mais ce qui m’importe davantage et qui sera le chef de file de mon article est de savoir que Némésis est aussi le nom d’une hypothétique compagne obscure du soleil.

Le Projet

Bien, il faut savoir que les étoiles n’aiment pas trop la solitude des grands espaces et que les étoiles « célibataires » comme le soleil sont plutôt rares. les étoiles en effet ont tendance à former des systèmes doubles pour la majorité, ou encore des systèmes multiples ce qui montre d’ailleurs qu’elle sont nées au sein du même nuage moléculaire parental qui s’est fragmenté, puis localement effondré.
Certains astronomes ont par ailleurs émis l’hypothèse que le réservoir cométaire qui se situe aux confins de notre système solaire serait de temps en temps perturbé par le mouvement de cette compagne obscure. Ce réservoir a été appelé le nuage d’Oort et son ébranlement déclencherait des comètes qui pointent en direction de notre soleil. La question qui se pose est la suivante :
Cette mystérieuse compagne, qu’est ce que c’est exactement ? un délire d’astronomes ? un mythe imaginé pour inspirer le cinéma hollywoodien ? une affabulation médiatique ? ou plus objectivement une Naine brune qui est une classe particulière d’étoiles sombres et ratées ?
En tout cas certains ont même accusé Némésis, au moment de son passage au périhélie ( plus proche du soleil) d’être la cause des grandes extinctions animales au cours des ères géologiques estimant sa périodes de révolution à 26 millions d’années.
Mais bon, laissons Némésis de coté pour l’instant, car quelques auteurs de science fiction ont imaginé des mondes habités avec plusieurs soleils faisant partie d’un couple serré.
Georges Lucas par exemple dans un des épisodes de Star Wars « la guerre des étoiles » crée un monde avec 2 soleils. si on regarde ce film avec un œil de scientifique, on constate qu’il existe quelques imperfections, voici un exemple parmi d’autres : sur la planète tatooine, les personnages du film n’ont qu’une seule ombre alors qu’il y a 2 soleils !
Ceci étant dit je vais maintenant vous d’écrire l’évolution du soleil comme précisé dans mon introduction ;
D’abord en tant qu’unique étoile dans notre système solaire, ensuite en supposant qu’il fut accompagné d’une Némésis visible et liée gravitationnellement, autrement dit je vais imaginer qu’il forme un système binaire rapproché.
En ce moment le cœur du soleil fabrique de l’hélium par fusion de 2 noyaux d’hydrogène qu’on appelle aussi proton. En réalité cette réaction se fait en 3 étapes :

1°) Proton + proton = deutérium + neutrino + positron

3°) hélium3 + hélium3 = hélium 4 + 2 protons (qui vont fusionner à nouveau)

Le chiffre 2 est le facteur multiplicatif qui permet de trouver l’équation bilan de la réaction. En effet, si on multiplie la réaction 1 et 2 par deux, on trouve que la consommation de 4 noyaux d’hydrogène est nécessaire pour la formation d’un seul noyau d’hélium4.
Puis il viendra que la combustion de l’hydrogène arrive à sa fin dans le noyau de l’étoile ou siègent des réactions nucléaires.
L’hélium4 prendra alors le relais ce qui va décupler la température centrale du noyau et permettre au soleil de se dilater au point de devenir une géante rouge.
Les terriens de cette époque-là auront probablement déjà fait leur valise pour déménager ailleurs, sur une planète ou exoplanète habitable, en tout je l’espère pour eux.
A ce stade d’évolution, ou notre soleil devient une géante rouge est fabriqué du carbone et de l’oxygène à partir de respectivement 3 et 4 noyaux d’hélium :

3(hélium4) = carbone 12

4(hélium) = oxygène 16

Les chimistes se douteront bien que j’ai simplifié cette équation.

La combustion de l’hélium fini lui aussi par s’épuiser, le résultat est que le cœur de l’étoile s’effondre pour devenir une Naine blanche, un astre agonisant, moribond, dense, compact et chaud mais qui va progressivement se refroidir dans l’espace intersidéral.
Ainsi l’évolution s’arrête là pour notre étoile célibataire au stade de Naine blanche.
En revanche si le soleil avait eu une compagne proche qui lui ressemble, comme celle dans Star Wars, mais qui ait évolué moins vite que lui, à quoi devrait-on s’attendre pour la suite ?
Hé bien c’est une nouvelle vie qui se programme pour notre soleil !

En effet devenue une Naine blanche faisant partie d’un couple binaire, et puisqu’elle possède un champs de gravité supérieur à sa compagne, elle ira lui « piquer » de la matière ...

En fait cette matière va s’enrouler autour d’elle pour former un disque d’accrétion, il s’en suivra alors un transfert de masse qui peut être plus ou moins important sur la Naine blanche, qui commence alors à se délecter de cette nouvelle matière fraiche...
Hum, miam, miam ....un festin est en vue...

Cette chute de matière si elle n’est pas trop violente va provoquer des explosions répétées dans l’atmosphère de la Naine blanche qui change alors subitement de luminosité, c’est ce qu’on appelle une Nova, une classe d’étoile variable.
En revanche si cette chute de matière devient brutale et violente, c’est la Naine blanche toute entière qui s’embrase pour produire des réactions nucléaires comme une étoile vivante !

Curieux , non ? une Naine blanche est une étoile morte, comment peut-t’elle alors ressusciter ?
Dans le cœur d’une Naine blanche, on trouve du carbone, de l’oxygène et bien sur un peu d’hélium. ce cœur de carbone et d’oxygène se contracte alimenté par cette violente chute de matière qui sera le facteur déclenchant de l’allumage central du noyau de l’astre. En effet les noyaux de carbone se mettent à fusionner pour atteindre presque le milliard de degré.
On essaie d’interpréter et de comprendre grâce aux simulations sur ordinateur les mécanismes par lesquels le front de combustion se propage à l’intérieur de l’astre jusqu’à son allumage central.
Il n’y a donc pas à ma connaissance de réponse définitive ou de scénario absolue à propos de ce mécanisme qui s’avère tout de même complexe.

Néanmoins, les lois de la chimie nous apprennent que la combustion du carbone conduit à des isotopes du Néon qui sont instables, on aura donc plutôt des noyaux de magnésium plus stables. Après épuisement du carbone, la combustion continue avec la fusion de l’oxygène qui se produit autour des 2 milliard de degrés environ mais ce n’est pas tout car la saga de la formation de nouveaux éléments chimiques continue avec le silicium et le souffre :

2(carbone12) = magnésium24

2(oxygene16) = souffre32

Avec l’oxygène on atteint le dernier stade de la fusion de 2 noyaux identiques, car après la fusion entre noyaux se mélangent pour fabriquer divers métaux , en particulier le fer.
Il faut savoir une chose très importante, c’est que les étoiles sont en équilibre entre deux forces : la gravitation qui les comprime et la pression du gaz de leur « réacteur nucléaire » qui aura tendance au contraire à les dilater.
Lorsque le cœur de la Naine blanche sera riche en fer, elle sera en rupture définitive de tout son stock de carburant atomique et ne pourra plus fusionner puisque le fer n’est pas un combustible nucléaire, car trop stable. A ce moment précis , il y a une rupture d’équilibre de l’étoile, puisque les force de pression du cœur nucléaire n’existent plus !
Cette instabilité gravitationnelle est fatale à la naine blanche qui s’effondre sur elle même. Ne pouvant alors plus lutter et faire face à cette énorme pression de gravitation : BOUM !

L’astre est entièrement détruit ...

Ce cataclysme stellaire s’appelle une supernova de type 1A, car elle résulte de l’explosion des Naines blanches et on comprend pourquoi l’étude de son spectre ne présente pas les raies d’hydrogène. Tout simplement parce que son cœur en était dépourvu au moment de sa « résurrection »....
Suite à cette supernova, humains et humanoïdes de Tatooine (exoplanète fictif dans Star Wars) ont beau avoir une technologie avancée qu’ils se verraient balayer en même temps que leur planète.

Je me suis surpris à imaginer la chose suivante : Némésis et le soleil formant un couple serré, puis l’explosion de la naine blanche issue de l’étoile ayant évolué le plus rapidement ; Alors là , c’est le système solaire tout entier qui se verrait rayer de la carte de la Galaxie !

Tout cela étant dit , notre soleil ne connaitra pas d’explosion à la fin de sa vie, il deviendra une naine blanche entourée d’une belle et gigantesque coquille de gaz chaud.
On appelle cela une nébuleuse planétaire. On peut imaginer l’état de notre planète à cette époque fort éloignée.

Il faudra 4 ou 5 milliard d’années ne s’écoulent avant que le soleil ne commence à avaler les plus proches planètes et deviennent menaçant pour la vie sur Terre, à moins que cette dernière décide de s’évader en changeant d’orbite !
Dans tous les cas , on peut imaginer que les etres humains de cette époque aient atteint la maitrise des voyages et des colonies intergalactiques.
Notre soleil mourant devenu une naine blanche , appelée à se refroidir inexorablement dans l’espace sera t’il la seule et unique cause d’un exode vers d’autres mondes ?
C’est une question intéressante mais qui sort du cadre de notre sujet, elle ne sera donc pas traitée.
En tout cas, une issue de secours pour échapper à la mort prévu du soleil est de fuir en empruntant un chemin dans ce que les romanciers ont appelé l’hyper-espace , région de l’univers ou on peut dépasser la vitesse de la lumière.
A bord de l’Enterprise, vaisseau commandé par le capitaine Kirk dans Star trek, c’est assez amusant et divertissant, mais cela n’a à l’heure actuelle aucune rigueur scientifique.

Voilà, mon article s’achève, en conclusion, vous aurez compris que le but véritable était de décrire l’évolution des étoiles doubles et ce en utilisant le support du cinéma afin de dégrossir la complexité de son mécanisme et favoriser sa simplification et son intérêt pour le jeune lecteur.

Jeremy filet

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