Vie et mort de jumelles stellaires NGC 3293

Publié par Isabelle le 24/07/2014 à 00:00
Source: ESO
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Sur cette image saisissante ci-dessous nouvellement obtenue par l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili, figure un amas de jeunes étoiles sur fond de nuages de gaz lumineux et de traînées de poussière. Cet amas aujourd'hui constitué d'étoiles brillantes, et baptisé NGC 3293, s'est formé, voici dix millions d'années, à partir d'un simple nuage de gaz et de poussière. Ce type d'amas constitue un véritable laboratoire céleste dont l'étude permet aux astronomes de mieux comprendre les différentes étapes évolutives des étoiles qu'il renferme.


NGC 3293, Cette image a été acquise au moyen de la caméra à grand champ (WFI) qui équipe le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres installé à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au nord du Chili. Illustration: ESO

L'amas d'étoiles NGC 3293 se situe à quelque 8000 années lumière de la Terre dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte...) de la Carène. Il fut observé pour la toute première fois en 1751 par l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) français Nicolas-Louis de Lacaille, au cours de son voyage en Afrique du Sud, et au moyen d'un petit télescope doté d'une ouverture de 12 millimètres seulement. Cet amas est l'un des plus brillants du ciel austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère...). Il peut être facilement observé à l'œil nu par temps clair et dans un ciel bien noir.

Les amas tel NGC 3293 sont constitués d'étoiles nées à une époque semblable et en un lieu identiques, à partir d'un même nuage de gaz et de poussière. Leur composition chimique est donc similaire. Aussi, de tels amas constituent de parfaits laboratoires de test des modèles d'évolution stellaire.

La plupart des étoiles figurant sur cette image sont très jeunes. L'amas lui-même est âgé de moins de dix millions d'années. Ce sont là de véritables bébés à l'échelle cosmique comparés à notre étoile, le Soleil, âgé de 4,6 milliards d'années, et qui n'en est qu'à la moitié de sa vie. Les amas ouverts tels NGC 3293 ou bien encore NGC 4755, plus connu sous l'appellation de Boîte à Bijoux ou d'amas de la Croix du Sud, sont riches de jeunes étoiles bleues et brillantes.

Chacun de ces amas ouverts s'est formé à partir d'un vaste nuage de gaz moléculaire ; en outre, leurs étoiles sont liées entre elles par l'attraction gravitationnelle qu'elles exercent les unes sur les autres. Toutefois, ces forces attractives ne suffisent pas à maintenir la cohésion d'un amas lorsque ce dernier rencontre d'autres amas ou nuages de gaz et à mesure que son propre gaz et la poussière qu'il renferme se dissipent. Pour cette raison, les amas ouverts ne subsistent que quelques centaines de millions d'années. A l'inverse, leurs cousins mastodontes, les amas globulaires, peuvent survivre des milliards d'années, et contiennent un nombre d'étoiles bien plus élevé.



L'amas d'étoiles NGC 3293 dans la constellation de la Carène. Illustration: ESO

Divers indices laissent à penser que le processus de formation d'étoiles se poursuit au cœur de NGC 3293. Toutefois, la plupart, si ce n'est la totalité des quelque cinquante étoiles qui le constituent à l'heure actuelle, sont nées simultanément. Bien qu'elles soient toutes du même âge, elles ne brillent pas toutes du même éclat: certaines d'entre elles paraissent bien plus âgées que d'autres en effet. Leurs différences constituent autant d'occasions pour les astronomes d'étudier les raisons de cette évolution à vitesses différentes, ainsi que les processus qui conduisent à leur vieillissement.


NGC3293. Illustration: ESO

Considérons, à titre d'exemple, l'étoile brillante, de couleur orange, située à l'extrémité inférieure droite de l'amas. Cette étoile aux dimensions impressionnantes, une géante rouge, a sans doute été l'une des plus grosses et des plus lumineuses de la portée dont elle est issue. Mais les étoiles brillantes consomment rapidement leur carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme...): au fil du temps, leur dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) interne évolue, leur taille augmente et leur température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) de surface diminue, leur conférant cet aspect de géante rouge que nous observons aujourd'hui. Tandis que certaines étoiles achèvent leur cycle de vie sous la forme de géantes rouges, d'autres étoiles, issues de la même portée, se situent encore à l'orée de la séquence principale (La séquence principale est une bande continue et bien distincte d'étoiles qui...): elles n'ont toujours pas entamé cette longue période de stabilité qui caractérise le milieu de la vie d'une étoile. Elles nous apparaissent sous l'aspect de points brillants, de couleur blanche, sur fond de ciel rougeoyant et poussiéreux à la fois.

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