Viața și moartea lui; pânze după mărimea lor

La fel ca speciile vii și civilizațiile umane, stelele nu sunt veșnice. Se nasc în limbul întunecat al nebuloaselor gazoase și bumbac, apoi își trăiesc viața luminoasă cu calm sau neliniște și, în cele din urmă, mor așa cum au trăit, senin sau într-o apoteoză grandioasă.

Stelele sunt ființe fizice organizatoare. Ele sunt înzestrate în același timp cu proprietăți ordonatoare, productive, fabricante și creative. Ele sunt mult mai mult decât centrele unei mașini horologice formate din planete. Ele sunt cele mai arhaice dintre motoare, cele mai arhaice dintre mașini și cele mai arhaice dintre sistemele de reglare. Ei rămân cei mai mari distribuitori de energie cunoscuți, cel mai avansat dintre toate reactoarele nucleare cunoscute, cele mai mari cuptoare de transmutație cunoscute, cel mai mare dintre toate mașinile cunoscute, întotdeauna superioare în organizarea generală, deși - și pentru că - întotdeauna inferioare în organizarea detaliilor față de mașini artificiale. Ele oferă cel mai admirabil exemplu de organizare spontană: această fabuloasă mașină, care s-a făcut singură, în foc și prin foc, și care nu o singură dată prin noroc incredibil, ci de miliarde și miliarde de ori, turbina, fabrică, operează, se reglează fără proiectant, inginer, piese specializate, fără program sau termostat.

Este acumularea unei bucle turbionare de gaz, compusă inițial din hidrogen (76%) și heliu (24%), îmbogățită ulterior în gaze mai grele și praf galactic de generații de stele succesive, care va da naștere protostelului prin aprindere a reacțiilor termonucleare interne, rezultatul prăbușirii gravitaționale a nebuloasei de pornire. În funcție de masa inițială a acestui nor interstelar, steaua va fi mai mult sau mai puțin mare și masivă. Scara care a apărut pentru a diferenția diferitele tipuri de stele a fost în mod natural soarele nostru, care servește ca unitate. Soarele merită, prin definiție, o masă solară, notată 1Mo.

În marea lor diversitate, stelele au o masă cuprinsă între 0,06 Mo și 60 Mo, dar mai mult de trei sferturi dintre ele au o masă care variază de la 0,5 Mo la 2 Mo. Să remarcăm în trecut că distribuția norilor nebuloși din care provin stelele are o natură fractală, la fel ca și cea a norilor atmosferei noastre terestre.

Sub 0,06 Mo, gravitația este insuficientă pentru a începe inițierea reacțiilor termonucleare. Jupiter, de exemplu, cu masa sa de 0,001 Mo este o stea avortată. În schimb, dincolo de 60 Mo, nodulul gazos tinde să se fragmenteze pentru a forma un sistem stelar dublu sau, dacă reușește să fie menținut, presiunea radiațiilor care vin din inimă este atât de puternică încât „excesul de gaz se dispersează ca un vânt stelar.

Putem distinge aproximativ trei categorii de stele:

stele mici numite pitici maronii deoarece culoarea lor este roșu maroniu, cu masa de până la 0,5 Mb
stele medii de același tip cu soarele nostru, cu o masă cuprinsă între 0,5 și 3 Mo
uriașii, cu o masă de 3 MB și mai mult

Așa cum arată diagrama Hertzprung-Russel în apendice, stelele strălucesc diferit în funcție de mărimea lor. Luminozitatea lor urmează o scară logaritmică. Cu cât steaua este mai fierbinte și mai masivă, cu atât claritatea ei este mai intensă. Culoarea stelelor depinde în mare măsură de masa și gradul lor de evoluție. Trece de la roșu la albastru în funcție de temperaturile în creștere. Stelele roșii sunt „reci” sau la sfârșitul vieții, stelele albastre sunt „fierbinți”, în general tinere și masive.

Steaua începe să ardă în inima sa cel mai ușor și mai abundent element pe care îl posedă: hidrogenul. În inima sa, un veritabil creuzet alchimic, se exercită presiuni gravitaționale considerabile care aduc atomii de hidrogen la o temperatură de 10 milioane de grade prin frecare, încălzire și coliziuni. Reacția de hidrogen ==> heliu poate începe și caracteriza ceea ce astrofizicienii au numit secvența principală. Este de departe cea mai lungă, deoarece acoperă nouă zecimi din viața stelei.

În timpul acestei faze de echilibru relativ, forțele gravitaționale care tind să comprime steaua sunt echilibrate cu forțele radiative ale reacțiilor de fuziune care tind să o explodeze. Nici culoarea, nici fluxul de energie, nici volumul stelei nu variază semnificativ. Steaua rămâne așa cum era când s-a născut, într-un regim de croazieră constantă.

Complementaritatea antagonismelor dintre forțele explozive și explozive este, prin urmare, hrănită de antagonismul complementarităților, deoarece fuziunea atomilor de hidrogen în atomii de heliu este foarte improbabilă și accidentală și este echilibrată prin crearea unui fenomen producător și generator. steaua în sine.

Această fază este direct legată de masa stelei. Cu cât acesta este mai mare, cu atât forțele gravitaționale vor fi copleșitoare în nucleul său și cu atât arderea termonucleară va fi în schimb, în masă și în volum, pentru a ajunge la acest echilibru termodinamic. Prin urmare, masa determină luminozitatea, temperatura externă și, în special, durata de viață a stelei, într-un mod invers proporțional: stelele masive sunt lacome și verbose și ard hidrogen cu orice preț, în timp ce stelele precum soarele nostru sunt mult mai înțelepte și economisitoare. Această durată de viață variază de la 900 de miliarde de ani pentru piticii roșii (o eternitate întreagă) până la câteva zeci de milioane de ani doar pentru cei mai masivi (doar un suspin). Soarele nostru, ca și stelele din clasa sa, are o durată de viață estimată la 10 miliarde de ani; suntem cam la jumătatea drumului. Deci nu avem de ce să ne temem în acest timp.

Este important să clarificăm acest punct, deoarece viața - cel puțin cea pe care o știm este bazată pe carbon - necesită aproximativ 2 până la 3 miliarde de ani pentru a apărea și a se dezvolta pe o planetă din apropiere. Prin urmare, nu poate face acest lucru nici în vecinătatea unei stele uriașe și masive, a cărei durată de viață este prea scurtă, nici în vecinătatea unei stele pitice, insuficient calorică. Cu toate acestea, dacă nu pot genera viață în vecinătatea lor, aceste stele uriașe au adus și aduc încă elementele chimice fundamentale și primare ale vieții, elementele sale de bază.