Comprendre les étoiles : 10 questions clés sur l’espace

Depuis l'époque immémoriale, le firmament suscite des interrogations. Même à ce jour, plusieurs mystères demeurent inexpliqués. Bien que nous ayons accumulé beaucoup de connaissances à ce sujet.

Depuis des temps immémoriaux, le ciel éveille notre curiosité. Aujourd’hui encore, de nombreuses interrogations demeurent sans réponse, bien que nos connaissances s’accroissent continuellement.

Le mystère des étoiles

Lorsque le soleil se couche et que l’obscurité enveloppe l’atmosphère, des milliers de points lumineux semblent s’illuminer dans le ciel. Ce tableau est aussi étonnant qu’intriguant. Que sont ces points qui ornent le ciel ? Qu’est-ce qu’une étoile exactement ? Comment naissent-elles, quel est leur cycle de vie ? Observe-t-on véritablement le ciel du passé ? Voici quelques éléments de réponse.

Que voit-on en levant les yeux au ciel ?

Dans le langage quotidien, chaque point lumineux visible au-dessus de nos têtes est considéré comme une étoile. Mais la réalité est plus complexe. « Depuis la Terre, on ne voit pas que des étoiles à proprement parler. Il y a aussi les comètes et les planètes, notamment », explique Jean-Pierre Martin, Physicien nucléaire de métier, président de la commission de cosmologie de la Société astronomique de France.

En effet, notre système solaire est peuplé d’une infinité de corps rocheux et gazeux. Ainsi, les comètes, ces boules de glace qui suivent une orbite, comme C/2022 E3 (ZTF), qui est passée très près de la Terre au début de l’année 2023. Elle revient tous les 50 000 ans, à condition qu’elle ne percute rien entre-temps.

Et les étoiles filantes ?

Parfois, ces comètes libèrent des poussières, qui peuvent entrer dans notre atmosphère et nous apparaître comme des étoiles filantes. Par exemple, la comète 8P/Tuttle passe près de nous tous les 13 ans et demi. Elle a laissé suffisamment de poussières pour que chaque année, nous ayons la chance de voir les étoiles filantes des Ursides.

Les objets lumineux en mouvement

Aux points lumineux qui bougent, nous pouvons ajouter les avions, souvent confondus avec des objets spatiaux, et les satellites, qu’ils soient naturels comme la lune, ou artificiels comme ceux de Starlink qui laissent des sortes de traînées lumineuses.

Les planètes visibles à l’œil nu

Dans le ciel, nous voyons aussi les planètes. Vénus, également appelée l’étoile du berger, est le premier point à s’illuminer lorsque la pénombre s’installe. Mars est également visible. Saturne, quant à elle, est difficilement observable à l’œil nu.

Qu’est-ce qu’une étoile ?

Dans le vocabulaire de l’astronomie, une étoile est une boule de gaz chaud contenant de l’hélium et de l’hydrogène. Elle est si chaude (on parle de millions de degrés), que des réactions nucléaires se produisent. Cela crée de l’énergie, ce qui définit une étoile : un astre producteur et émetteur d’énergie.

La naissance et la mort d’une étoile

La question de l’origine des étoiles est cruciale. « En fait, c’est grâce à cette loi universelle qu’est la gravitation », décrypte le physicien. Imaginez un amas de poussières et de molécules en suspension dans le vide sidéral. « La gravité crée un rapprochement de ces poussières, ce qui fait grandir l’étoile en devenir ».

La vie d’une étoile

Un équilibre est trouvé entre la pression du rapprochement (qui fait augmenter la température et conduit aux réactions nucléaires) et la force de gravité. Et « pouf, a star is born » (une étoile est née, en anglais), s’exclame Jean-Pierre Martin. En fonction de sa masse, elle vit plus ou moins longtemps, (notre soleil, étoile « moyenne » a une durée de vie totale de 10 milliards d’années) jusqu’à ce que l’hydrogène en elle ne vienne à manquer.

La mort d’une étoile

« Dès lors, l’étoile devient une géante rouge, puis une nébuleuse planétaire », note-il. Son cœur devient ensuite compact et blanc : une naine blanche. « C’est la voie royale », s’enthousiasme-t-il. Dans le cas où la masse de l’étoile est très importante (certaines font 100 fois celle de notre Soleil, NDLR), elle devient d’abord une « super géante rouge », puis une supernova. Ce sont les supernovas qui propagent dans l’Espace tout ce qui nous constitue, comme l’hélium et l’hydrogène donc, mais aussi le zinc, le plomb, l’argent, l’or, le silicium etc.

Nous sommes les enfants des étoiles

« Tout le monde dit que nous sommes les enfants des étoiles, mais nous sommes aussi des enfants de supernovas », explique Jean-Pierre Martin. Une fois qu’elle a explosé, la Supernova donne naissance, soit à une étoile à neutrons, soit à un trou noir, en fonction de sa masse. Il y a aussi ce que l’on appelle les naines brunes. Ces dernières sont trop massives pour être une planète, mais pas assez pour être une étoile.

Notre Soleil est-il une étoile comme une autre ?

Eh bien… oui. À première vue, il est même tout à fait banal, dans la moyenne. Ni trop lourd, ni trop chaud. D’ailleurs, toutes les étoiles (au sens astronomique du terme), sont les soleils de leur propre système solaire.

Une activité magnétique particulière

En revanche en 2020, une étude parue dans la revue Science a mis en évidence le fait que l’activité magnétique de notre astre serait moindre par rapport aux 369 autres étudiés. La seule différence entre eux connue à ce jour ? Dans l’orbite de notre Soleil, il y a une planète qui abrite la vie.

Quelle est la différence entre les étoiles et les planètes ?

Dans les faits, le processus de création est le même. Cependant, les étoiles ont une masse bien supérieure à celle des planètes. « Nous pensons que Jupiter (69  911 km de rayon contre 6 371 pour la Terre, NDLR) était juste à la limite. Elle est tellement énorme qu’avec un peu plus de masse et de volume, elle aurait pu se déclencher en étoile », signale Jean-Pierre Martin. Une autre différence notable est que les planètes ne brillent pas d’elles même, elles réfléchissent la lumière de leur étoile.

Pourquoi certaines étoiles n’ont pas la même couleur que d’autres ?

Une immense majorité des points lumineux que l’on peut voir dans le ciel sont blancs. À cette distance, notre œil n’est pas capable de distinguer les couleurs. En revanche, si l’on était un peu plus proche, on verrait une kyrielle de chromies. « Les couleurs des étoiles, c’est l’inverse de la plomberie. Plus c’est chaud (environ 20 000 °C), plus on tire vers le bleu, et moins ça l’est (façon de parler, les plus froides sont autour de 3 500 °C à la surface), plus l’étoile est rougeoyante », image Jean-Pierre Martin.

À quelle distance est l’étoile la plus lointaine ? Et la plus proche ?

L’étoile la plus proche de la Terre, c’est évidemment le Soleil, à environ 150 millions de kilomètres. « Après le Soleil, il y a Proxima du Centaure à plus ou moins 4,246 années-lumière ». Concernant l’étoile la plus lointaine, difficile de répondre. L’univers est vaste, et nous sommes loin de l’avoir exploré dans son entièreté.

Et une constellation, qu’est-ce que c’est ?

Une constellation, en fait, c’est une illusion d’optique. « C’est juste un alignement d’étoiles que l’on voit plus ou moins à côté », tempère le physicien. « Il y a bien longtemps, on s’est dit ‘tiens, ces étoiles-là, ensemble, elles ont une forme de casserole. Et celles-là, on dirait un taureau’, et voilà. Ça permettait de se repérer ».

Voit-on toutes les étoiles de notre galaxie ?

Il y en a certaines que l’on voit distinctement et d’autres, qui nous sont invisibles. La raison peut venir de la faible luminosité de cette dernière, ou de leur masse.

Est-ce qu’on regarde vraiment le passé quand on lève les yeux ?

Incroyable de se dire ça non ? C’est bel et bien vrai. Le phénomène est dû à la distance astronomique (encore une fois, c’est le cas de le dire), entre nous et les composants de l’univers. « Plus on regarde loin dans l’univers, plus on regarde loin dans le passé », résume Jean-Pierre Martin.