Star A la découverte des merveilles du Ciel Vie et mort d’une

Vie et mort d’une Star
Ou
A la découverte des merveilles du Ciel
HUA Chon Trung
Chargé de recherche honoraire
C.N.R.S. - France

I.- Introduction
Je me souviens avoir demandé il y a très longtemps à ma petite fille alors en
Maternelle - après lui avoir fait la lecture de « Papa, dis-moi, qu'est-ce que c'est que
l'Astronomie » du Professeur Jean-Claude Pecker (1971), que je remercie encore pour sa
dédicace ! - de me dessiner une étoile. Fanfou (c'est le surnom de Marie-Françoise) a tout de
suite répondu à l'invitation paternelle, et voilà son premier dessin « astronomique ».
C'est ainsi, en effet, que nous nous avons coutume (!) de représenter une étoile. Peu de
gens, d'ailleurs, s'interrogent ou font le lien entre cette forme cisaillée et l'image toute ronde
du Soleil (qui est aussi une étoile !) étincelant au lever comme au coucher, rouge pourpre au
crépuscule comme à l'aurore. Et même, en Décembre, l'arbre de Noël se pare d'une multitude
d'étoiles enneigées de même acabit.
Eclipse solaire du 11 Août
1999, qui met en évidence le disque parfaitement rond du Soleil entouré
par une magnifique couronne – Crédit
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse_of_August_11,_1999
De même que les mirages que nous avons quelquefois aperçus sur nos routes de
vacances, le scintillement de l'image de l'étoile est dû à la variation de la température dans les
couches de l'atmosphère terrestre (turbulence, diffraction). En réalité, le Soleil, tout comme
les grosses planètes, souffrent aussi bien de ce phénomène de turbulence atmosphérique
locale; seulement l'effet est moins bien perçu grâce à leurs dimensions bien plus grandes que

celle de l'étoile si lointaine. Ceux qui ont la chance d'observer à travers leurs lunettes, la Lune,
notre satellite, et ses multiples mers, ont dû voir comment les images des bords des cratères
bougent ! Les photos de la Fig. 3 sont nettes parce qu'elles ont été prises à l'aide d'une station
stabilisée.
Figure 3.- Les cratères Aristarchus (à gauche) et Herodotus (à droite) vus par
Apollo 15. - Crédit N.A.S.A.
Et ce d'autant plus lorsqu'on les observe se lever, ou se coucher lentement au-dessus
(ou en dessous) de l'horizon. En altitude, ces inconvénients sont minimisés, ce qui explique
pourquoi les grands observatoires mondiaux s'installent toujours dans des sites élevés: le Pic-
du-Midi de Bigorre (2.877 m, France); l'Observatoire Cerro Paranal de l'E.S.O. (European
Southern Observatory, 2.635 m au Chili); le Canada-France-Hawaii-Telescope (Fig. 4: le
CFHT qui abrite le télescope de 3,60 m de diamètre, au sommet du Mauna-Kea à 4.204 m, sur
la grande île de Hawaii, Etats-Unis) et, plus près d'ici, l'Observatoire Universitaire
d'Astronomie à Oukaimeden (plus de 2.700 m, Maroc). Le Hubble Space Telescope - alias
HST - qu'on ne présente plus, et qui nous émerveille chaque jour depuis son lancement en
Avril 1990, révolutionne la recherche en astrophysique à plus de 600 km du sol, afin d'éviter
tous ces effets pervers dus à notre atmosphère (Fig. 5: le célèbre champ profond d'à peine 2,5
minutes d'arc contenant quelque 3.000 galaxies qui seraient formées au tout début de l'Univers
!).
Figure 4 : Observatoires à Mauna Kea: le CFHT est au premier plan au centre - Crédit CFHT.

Figure 5 avec 3000 galaxies !
Champ profond obtenu par montage de 342 images prises avec le WFPC2-HST.
Crédit http://hubblesite.org/the_telescope/nuts_.and._bolts/instruments/wfpc2/
Plus précisément, les étoiles sont des sphères gazeuses comme le Soleil: avec cette
différence que l'astre du jour a un rayon de 695.500 km, et qu'il se trouve à une unité
astronomique (U.A.) de la Terre (presque 150 millions de km), ou encore à 8 minutes-
lumière, alors que l'étoile la plus proche, Proxima Centauri ou α du Centaure, déjà plus
petite que le Soleil puisque son rayon est de 0,145 rayon solaire, est à plus de 4,22 années-
lumière, soit environ 266.000 fois la distance Terre-Soleil !
La voûte céleste à un instant donné révèle, par une nuit claire sans lune, des objets de
types divers : étoiles de couleurs variées, taches diffuses plus ou moins floues encore appelées
nébuleuses (du latin nebula = nuage), et astres errants qu'on appelle planètes, etc. Les
internautes de nos jours ont cette chance de pouvoir actuellement visiter de nombreux sites :
en plus des belles images offertes à qui mieux mieux par les astronomes amateurs, on peut
admirer les « Pictures of the day » de l'E.S.O., de la N.A.S.A.- H.S.T., etc. La Figure 6
montre la Voie Lactée vue du Pic-du-Midi (Cliché OPMB) et la Figure 7 les « Trois Rois »
au-dessus de la magnifique nébuleuse d'Orion, localisée à quelque 1500 années-lumière.
Figures 6 (gauche) Ciel nocturne et 7 (droite) La constellation d'hiver Orion.
Crédit http://fr.wikipedia.org/wiki/Orion\_(constellation)
Une belle nuit sans nuage révèle environ 6.000 astres. Ce nombre tombe à peu près de
moitié pour n'importe quel site d'observation puisque, seule la demi-sphère céleste est visible,
mais c'est surtout à cause de la pollution (poussière et notamment lumières des villes !) que
l’on n'en peut voir que 2.000 environ. Depuis l'aube de l'humanité, l'être humain a dû
contempler le ciel, sans pour autant se soucier pourquoi ces points scintillants semblent être
répartis de part et d'autre de cette longue traînée blanchâtre baptisée La Voie Lactée (Fig. 6).

Si l'on s'intéresse seulement aux objets ponctuels - étant donné leurs très grandes
distances, les étoiles nous apparaissent en effet comme des points, que même les plus
puissants télescopes ne peuvent grossir - on peut se poser les questions suivantes :
- Quel lien existe entre ces points scintillants ? Peut-on établir une quelconque relation
entre eux ?
- Derrière cette apparence d'ordre, n'y a-t-il pas un chaos ?
Avant de répondre à ces questions, il est nécessaire de définir ce qu'est la lumière , et
notamment se demander d'où vient cette lueur vitale . En effet, cette faible clarté, qui nous
arrive du firmament, voyage depuis la nuit des temps; et, ce faisant, elle véhicule avec elle des
informations très précieuses relatives à ces « profondeurs infinies » traversées. Nous savons
comment produire la lumière: en frottant deux morceaux de silex; en allumant le gaz de la
cuisinière; le feu dans la cheminée, etc. Mais nos flammes artificielles n'atteignent pas des
températures énormes - même dans le cas des hauts fourneaux de métallurgie - comme celles
provenant des étoiles. Quand on s'éloigne de la cheminée, ne serait-ce de quelques mètres, on
a moins chaud. Tandis que la lumière émise par le Soleil chauffe de façon formidable,
pourtant à une distance de 150 millions de kilomètres. En utilisant la constante solaire du
chauffagiste, 2 cal/min par cm
2
, et en remontant (par le carré de) la distance Terre-Soleil, on
peut calculer l'énergie dégagée, qui est colossale. Quel est donc ce mécanisme qui produit
cette puissante lumière ?
De nos jours, il est beaucoup question de l' énergie propre. Les toits de nos maisons
sont truffés de chauffe-eau solaires. Les panneaux de signalisation routière sont équipés de
cellules photo-voltaïques. L'été, nous nous brunissons aux bords de mer, etc. Tout ceci est
possible grâce à cette constante solaire qui apporte la quantité d'énergie nécessaire d'environ
1,360 kW/m
2
, énergie fabriquée de façon ininterrompue par l'astre du jour, du moins à
l'échelle humaine. Les chauffagistes utilisent plutôt le terme 2 calories/min sur 1 cm
2
de
surface.
D'où vient cette énergie ? Akhénaton alias Amenhotep IV (Aménophis IV en grec
ancien), le dixième pharaon de la XVIIIe dynastie, qui régnait vers -1350, avait bien compris
que le Soleil est source de vie, d'où son nom de règne (Fig. 8).
Figure 8: Bas-relief au musée du Caire
Crédit http://www.thotweb.com/encyclopedie/akhenaton.htm
Notre Soleil est né d'un nuage de gaz initial il y a quelque 5 milliards d'années, et, en
perdant quelque 5 millions de tonnes par seconde, achèvera son existence à peu près dans