10 types d'étoiles astronomiquement extrêmes

10 types d'étoiles astronomiquement extrêmes

L'univers est plein d'étoiles, et ils ne sont pas tous pareils. En fait, il y a une variété incroyable. Voici un échantillonneur des étoiles les plus extrêmes de l'univers connu.

10Les étoiles les plus longues


Combien de temps une étoile peut-elle vivre? Tout d'abord, définissons la durée de vie d'une étoile comme la durée de la fusion nucléaire, car le cadavre d'une étoile peut traîner longtemps après la fin de la fusion nucléaire.

La façon dont les étoiles fonctionnent, moins elles sont massives, plus elles ont tendance à vivre. Les étoiles avec la plus petite masse sont les nains rouges. Ils peuvent être de 7.5 à 50% de la masse du soleil. Rien de moins massif ne serait pas en mesure de faire de la fusion nucléaire - ce ne serait pas une étoile. Les modèles actuels estiment que les plus petites étoiles naines rouges pourraient faire de la fusion jusqu'à 10 billions d'années. Comparez cela aux étoiles comme notre soleil, qui font de la fusion pendant environ 10 milliards d'années à 1 000 fois moins. Après avoir fusionné la majeure partie de son hydrogène, la théorie prédit qu'un nain rouge léger devient un nain bleu, et comme il utilise le reste de son hydrogène, la fusion centrale s'arrête et il devient un nain blanc.

9 Les plus anciennes étoiles


Les étoiles les plus anciennes seraient celles formées juste après le Big Bang (environ 13.Il y a 8 milliards d'années). Les astronomes peuvent estimer l'âge des étoiles en regardant leur starlight-it leur dit combien de chaque élément (e.g. hydrogène, hélium, lithium) est dans l'étoile. Les étoiles les plus anciennes ont tendance à avoir principalement de l'hydrogène et de l'hélium avec très peu de masse consacrée à des éléments plus lourds.

La plus ancienne étoile visible connue est nommée SMSS J031300.36-670839.3. Sa découverte a été publiée en février 2014. On estime que 13.6 milliards d'années, mais ce n'est pas l'une des premières étoiles originales. Aucun d'eux n'a encore été trouvé, mais certains peuvent encore être là. Les nains rouges peuvent vivre des milliards d'années, après tout. S'il y en a, il n'y en aura pas beaucoup, donc les rechercher serait la recherche ultime de l'aiguille dans un haystack.


8Les étoiles les plus dimans


Quelles sont les étoiles les plus mineuses? Avant que cela puisse être répondu, nous devons être clairs sur ce que nous entendons par «Dimm.«Plus vous obtenez plus loin d'une étoile, plus il est gradré, nous devons donc éliminer le facteur de distance à Us et de mesurer simplement la luminosité, ou la quantité totale de puissance étant dégagée par l'étoile en tant que photons (particules de lumière ).

Si nous nous restreignions à des étoiles qui font toujours de la fusion, alors les nains rouges ont la luminosité la plus basse. L'étoile la plus cool avec la luminosité la plus basse actuellement connue est le nain rouge 2Mass J0523-1403. Moins lumineux et nous entrons dans le domaine des nains bruns, qui ne sont pas du tout des étoiles.

Et puis il y a les restes d'étoiles: naines blanches, étoiles à neutrons et trous noirs. À quel point peuvent-ils être sombres?

Les étoiles naines blanches sont quelque peu lumineuses, mais elles se refroidissent avec le temps. Étant donné suffisamment de temps, ils deviennent des morceaux de carbone froids émettant pratiquement aucune lumière - ils deviennent des «nains noirs."Il faut beaucoup de temps aux nains blancs pour refroidir, donc il n'y a pas encore de nains noirs.

Les astrophysiciens ne savent pas ce qui arrive à la question dans les étoiles à neutrons alors qu'ils refroidissent. En observant les supernovae dans d'autres galaxies, ils peuvent estimer que plusieurs centaines de millions d'étoiles à neutrons doivent s'être formées dans notre galaxie, mais ils ne voient qu'une fraction de cela. Le reste a dû refroidir tellement qu'ils sont maintenant essentiellement invisibles.

Qu'en est-il des trous noirs profondément dans l'espace intergalactique sans rien les en orbite autour? Ils dégageaient toujours un tout petit peu de rayonnement connu sous le nom de rayonnement de colportage mais ce ne serait pas beaucoup. De tels trous noirs solitaires seraient les restes d'étoiles les moins lumineux. Existent-ils? Peut être.

7Les étoiles les plus lumineuses


Les étoiles les plus lumineuses ont également tendance à être la plus massive. Ils ont également tendance à être des étoiles de rayon de loup, ce qui signifie qu'ils sont chauds et ils jettent beaucoup de masse dans leurs vents stellaires forts. Les étoiles les plus lumineuses ne restent pas longtemps longtemps: elles vivent vite et meurent jeunes.

La star détient actuellement le titre pour la plupart des lumineux (et le plus massif) est R136A1. Sa découverte a été annoncée en 2010. C'est une étoile de rayons avec une luminosité d'environ 8 700 000 fois la luminosité du soleil et une masse d'environ 265 fois la masse du soleil. Parce qu'il perd la masse, il avait autrefois une masse aussi élevée que 320 soleils.

R136A1 fait en fait partie d'un groupe dense d'étoiles nommées R136. Selon Paul Crowther, l'un des découvreurs, «Les planètes prennent plus de temps à former que ces étoiles ne prennent à vivre et à mourir. Même s'il y avait des planètes, il n'y aurait pas d'astronomes sur eux parce que le ciel nocturne serait presque aussi brillant que la journée dans ces grappes.«C'est une situation que Isaac Asimov a imaginée dans sa nouvelle de science-fiction de 1941« Nightfall."


6Les plus grandes étoiles


Malgré sa masse énorme, R136A1 n'est pas la plus grande étoile (en taille). Il y a beaucoup d'étoiles plus grandes, et ce sont tous des étoiles de supergiantes rouges qui ont passé la majeure partie de leur vie beaucoup plus petite jusqu'à ce qu'elles soient à court d'hydrogène pour fusionner, commencer à fusionner l'hélium, se rendre beaucoup plus chaud et élargi. Notre soleil finira par être bas sur l'hydrogène et se développer, mais uniquement dans un géant rouge. Pour devenir un supergiant rouge, une étoile doit être au moins 10 fois plus massive que le soleil. La phase supergiante rouge est brève, ne dure que de quelques milliers à un milliard d'années (ce qui est bref par rapport aux normes étoilées, sinon selon d'autres normes).

Les supergiants rouges les plus connus sont Antares A et Betelgeuse, mais ils sont assez petits par rapport aux plus grands. Nommer le plus grand supergiant rouge est une course de fou car leurs tailles exactes sont difficiles à estimer exactement. Les plus grands se réunissent jusqu'à 1 500 fois plus larges que le soleil est possible.

5 Les étoiles avec les explosions les plus lumineuses


Les photons les plus énergétiques sont appelés rayons gamma. Ils sont produits dans des explosions de bombes nucléaires, les États-Unis ont donc lancé des satellites spéciaux, les satellites Vela, pour rechercher les rayons gamma produits par des essais de bombes nucléaires soviétiques. En juillet 1967, ces satellites ont détecté une rafale Gamma Ray (GRB) qui ne semblait pas avoir été produite par un nucolaire. Beaucoup d'autres ont été détectés après cela. Ils avaient tendance à être assez courts en durée, ne durant que de quelques millisecondes à plusieurs minutes. Ils étaient également incroyablement brillants plus lumineux que les étoiles les plus lumineuses, bien que brièvement. Et la source n'était pas sur Terre.

Ce qui produit des GRB? Il y avait beaucoup d'idées. Aujourd'hui, on pense que la plupart proviennent des explosions d'étoiles massives (supernovae ou hypernovae) en route pour devenir des étoiles à neutrons ou des trous noirs. Certains GRB proviennent de magnétars, une sorte d'étoile à neutrons avec un champ magnétique extrêmement fort. D'autres GRB peuvent être le résultat de deux étoiles à neutrons fusionnant en une, ou une étoile à neutrons tombant dans un trou noir.


4 Les anciennes stars les plus folles


Les trous noirs ne sont pas des stars - ce sont les restes des stars, mais c'est amusant de les comparer aux stars parce que de telles comparaisons mettent en évidence à quel point elles sont folles.

Un trou noir est ce qui se forme lorsque la gravité d'une étoile est suffisamment forte pour surmonter toutes les autres forces, ce qui la fait s'effondrer sur une masse point. Avec une masse non nulle mais un volume zéro, il a théoriquement une densité infinie, mais c'est uniquement parce que nous n'avons tout simplement pas une bonne théorie pour ce qui se passe vraiment.

Les trous noirs peuvent être extrêmement massifs. Les trous noirs trouvés dans les centres de certaines galaxies peuvent être des dizaines de milliards de masses solaires. De plus, la question en orbite autour des trous noirs supermassifs peut être très lumineux, parfois plus lumineux que toutes les étoiles d'une galaxie. Il peut même y avoir de puissants jets de matière émanant de près d'un trou noir, se déplaçant à presque la vitesse de la lumière.

3Les étoiles les plus rapides


En 2005, Warren Brown et d'autres astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ont annoncé la découverte d'une étoile se déplaçant si rapidement qu'elle quittera la galaxie de la Voie lactée et ne reviendra jamais. Son nom officiel est SDSS J090745.0 + 024507 Mais Brown l'appelle «L'étoile Outcast."

D'autres étoiles rapides ont depuis été découvertes. Ils sont connus comme des étoiles d'hypervelocité. En mai 2014, 20 ont été trouvés. La plupart d'entre eux semblent venir du centre de la galaxie. Une hypothèse est qu'une paire d'étoiles étroitement en orbite (un système binaire) est passée près du trou noir au centre de la galaxie, puis l'une des étoiles a été capturée par le trou noir et l'autre a été éjecté à grande vitesse.

Il y a des étoiles qui semblent bouger encore plus vite. En fait, d'une manière générale, plus une étoile est de notre galaxie, plus apparaît pour s'éloigner de nous. Cela est dû à l'expansion de l'univers, cependant, pas au mouvement de l'étoile à travers l'espace.


2Les étoiles les plus variables


De nombreuses étoiles fluctuent considérablement dans une luminosité apparente vu de la Terre. Ils sont connus comme des étoiles variables. Il y en a beaucoup: le catalogue général des étoiles variables répertorie plus de 45 000 dans la galaxie de la Voie lactée seule.

Selon le professeur d'astrophysique Coel Hellier, les plus variables de ces étoiles sont les étoiles variables cataclysmiques (CV). Leur luminosité peut augmenter d'un facteur de 100 en moins d'une journée, puis diminuer, puis augmenter à nouveau, et ainsi de suite. En conséquence, les CV sont populaires auprès des astronomes amateurs.

Aujourd'hui, nous avons une meilleure compréhension de ce qui se passe avec CVS: ce sont en fait des étoiles binaires dans lesquelles l'une des étoiles est une star ordinaire et l'autre est une naine blanche. La matière tombe de l'étoile ordinaire sur un disque d'accrétion en orbite autour de la naine blanche. Une fois que la masse du disque est suffisamment élevée, la fusion commence, provoquant l'augmentation observée de la luminosité. Il ne dure pas - la fusion s'estompe et l'ensemble du processus recommence. Il y a quelques variations à ce sujet. Par exemple, parfois la naine blanche est détruite.

1 Les étoiles les plus inhabituelles

Crédit photo: Kevin Gecsi

Certaines sortes d'étoiles sont très inhabituelles. Ils ne sont pas nécessairement aux valeurs extrêmes de certains attributs (e.g. Luminosité ou masse), ils sont juste bizarres.

Les objets Thorne-Yztkow sont comme ça. Ils sont nommés d'après les physiciens Kip Thorne et Anna Zytkow, qui ont d'abord suggéré qu'ils pourraient exister. Leur idée était qu'une étoile à neutrons pouvait glisser dans le cœur d'un géant rouge ou supergiant. Crazy, droit? Pourtant, un a été récemment trouvé.

Parfois, deux grandes étoiles jaunes peuvent orbiter si près les unes des autres qui se situent entre elles, faisant ressembler la paire à une arachide cosmique géante. Seuls deux de ces systèmes sont connus.

L'étoile de Przybylski est parfois donnée comme un exemple d'une étoile inhabituelle parce que sa lumière étoilée est différente de celle de toute autre étoile. Les astronomes mesurent l'intensité de chaque longueur d'onde comme moyen de comprendre de quoi est fait l'étoile. C'est généralement simple, mais les scientifiques essaient toujours de comprendre le spectre de l'étoile de Przybylski.

Troy McConaghy est diplômé de l'International Space University et de l'Université Purdue (aéronautique et astronautique). Suivez-le @troymc.