Les étoiles : de leur naissance à leur mort

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Ce reportage vous fera voyager à des milliards d'années-lumière de notre chère terre, vous partirez à la recherche des premières étoiles. Vous apprendrez également, au cours de la vidéo, tout le processus pour calculer la distance qui sépare la terre d'une étoile.

Quand nous regardons le ciel, nous sommes tous fascinés par ces milliards d'étoiles scintillent au-dessus de nos têtes, mais il y a 14 milliards d'années, au moment du big-bang, notre ciel était sombre et sans étoiles. Les scientifiques surnommèrent cette période « l'ère des ténèbres cosmiques ». L'univers est resté plongé dans l'obscurité jusqu'à la naissance des premières étoiles, mais leurs apparitions sont un grand mystère pour tout le monde.

Chaque jour, dans notre univers, des centaines d'énormes explosions déchirent celui-ci et détruisent tout ce qui se trouve sur leur passage. Les scientifiques recherchent depuis plusieurs années la cause de ces explosions et celles-ci peuvent être la raison de notre présence sur notre planète. Aucune observation n'a pu être faite, car il faut de la lumière pour voir à travers le temps. La lumière du soleil met huit minutes pour parcourir la distance du Soleil à la terre, ce qui veut dire qu'à chaque fois que l'on regarde le soleil, il est comme il était, huit minutes avant, mais la distance entre notre terre et les étoiles est plus longues que celle du soleil. Ceci signifie que la lumière met plus de temps à nous parvenir. Quand on regarde une étoile dans le ciel, on la voit telle qu'elle était, il y a 100 000 ans, ce qui veut dire que plus les astres sont loin, plus on remonte dans le temps et personne n'avait réussi à remonter le temps jusqu'à l'ère des ténèbres cosmiques jusqu'à aujourd'hui. Une découverte pourrait aider les scientifiques à répondre à la question « comment sont apparues les premières étoiles ? ». Toutes ces recherches ont débuté il y a plus de 50 ans grâce à une suite de phénomènes importants répertoriés. Dans les années 50, pendant la guerre froide, les Américains sont persuadés que l'URSS fait des essais nucléaires sur la face cachée de la lune. Pour surveiller ceci, ils mettent au point des satellites capables de détecter la moindre explosion nucléaire même si celle-ci aurait lieu sur la lune. Ces satellites permettent aussi de détecter les rayons gamma, ce sont les rayons les plus meurtriers. Une fois le satellite mis en orbite, celui-ci détecta quelque chose de bien plus dangereux qu'une bombe atomique. Le 2 juillet 1967, il découvrit d'énormes quantités de rayons gamma, mais ceux-ci proviennent de quelque chose de bien plus gros qu'une bombe atomique. Ils découvrirent à ce moment-là, de grosses explosions dans l'espace, mais personne ne savait d'où elles venaient et les plus folles théories virent le jour. Depuis, des recherches se font autour de tout ceci pour prendre.

Les scientifiques arrivèrent à la théorie que tout cela pourrait être des explosions d'étoiles et pour confirmer ceci, ils firent appel à Albert Einstein et à sa formule E=MC2. Cette équation est à l'origine de la plupart des hypothèses sur le fonctionnement de l'univers. Si les rayons gamma détectés provenaient bien d'une étoile, cette formule permettrait de calculer la taille de l'étoile et devrait arriver à savoir la distance à laquelle se sont produits les explosions. Après tous ces calculs, les scientifiques pensaient que ces explosions avaient lieu dans notre galaxie. Il recherchait alors la responsable des explosions et découvrit l'étoile qui fut mise en cause. Pour eux, un objet cosmique serait entré en collision avec une étoile à neutrons et aurait libéré une quantité mortelle de rayons gamma. À la suite de cela, les scientifiques recherchèrent alors les effets de ses rayons sur notre terre et découvrirent que ceux-ci seraient dramatiques, même si les chances que cela se produise sont minces. La terre ressemblerait à Hiroshima sur toute sa superficie et tout serait détruit.

Un astronome s'intéressa au lieu où ces explosions se produisit et pour lui, toutes doivent provenir du même endroit. Après beaucoup de recherche et de calcul, il découvrit alors que les rayons gamma provenaient de toute la voûte céleste et de ce fait, il ne pouvait pas provenir de notre galaxie, mais de très loin et d'astre beaucoup plus gros. L'étude de cette théorie fut impossible à certifier et l'astronome fut pris pour un fou, car si celle-ci était exacte, cela aurait voulu dire qu'Albert Einstein c'était trompé.

Cinq ans plus tard, la théorie et l'astronome refirent parler d'eux. En 1991, les USA lancèrent un satellite pour mesurer les sursauts gamma et ils firent une grande découverte, les premiers rayons gamma ne venaient pas de notre galaxie, ce qui confirma l'hypothèse de l'astronome. Une autre question se posa, s'ils provenaient de la voûte céleste, c'est qu'ils provenaient de quelque chose d'encore plus gros que ce que les scientifiques pouvaient imaginer. De ce fait, la formule d'Einstein devint fausse. Les scientifiques devaient calculer rapidement la distance qu'avaient parcouru les rayons gamma. Ils se référèrent donc au seul calcul qui mesure avec précision la distance jusqu'à la terre, cela s'appelle « le décalage spectrale vers le rouge ». Pour faire ce calcul, les scientifiques devaient décomposer la lumière pour obtenir son spectre de couleurs, plus l'objet est loin de la terre et plus sa lumière devient rouge, mais les sursauts gamma ne produisent pas de lumière visible, c'est seulement quand les rayons traversent un nuage de gaz qu'ils deviennent lumineux et graces à cela, il pourrait peut-être faire leurs calculs. Le 9 mai 1997, les scientifiques relevaient un sursauts gamma particulièrement lumineux, tous les télescopes du monde se braquèrent dans la même direction pour chercher cette lumière et ils découvrirent une faible lueur. Les astronomes l'analysèrent et une fois les calculs effectués, son spectre est vraiment très rouge, ce qui signifie que ces sursauts gamma viennent de 10 milliards d'années lumière de la terre, mais pour les scientifiques, aucune étoile n'est assez grosse pour provoquer cela. Ils cherchèrent le comment est ce qui pourrait bien causer autant de puissance. Martin Rees, qui est spécialisée dans les trous noirs et astronome, fit le déplacement pour essayer de comprendre tout cela. Pour les scientifiques, quand une explosion envoie ses rayons, ceux-ci doivent partir dans tous les sens et de ce qu'ils avaient découvert, cela remettait en cause l'équation E=MC2, mais Martin Rees pensa que les rayons gamma suivaient le même schéma qu'un trou noir, ce qui concentrerait les rayons dans la même direction et ce que les scientifiques avaient découvert était la totalité de l'énergie produite par ceux-ci. La formule d'Einstein reste exacte avec cette théorie. Son hypothèse ne s'arrêta pas là, tous ceux-ci avaient un rapport avec la mort d'étoiles et de formation de trou noir.

Les rayons gamma cachaient encore quelque chose et les scientifiques découvrirent un événement qui pourrait permettre de remonter jusqu'aux ténèbres cosmiques. Le 22 juin 2001 les télescopes du monde entier découvrit le deuxième plus fort sursaut gamma. Au Nouveau-Mexique, le plus grand télescope du monde commença à accumuler les données. Le responsable analysa les ondes radio et constata que le signal était bien plus fort que ce qu'il pensait et surtout ceux-ci étaient constants alors qu'ils auraient dû diminuer. C'est grâce à cela que les scientifiques découvrirent que les rayons gamma ne venaient pas d'une simple explosion, mais de l'endroit où naissaient les étoiles, cet endroit se prénomme la pouponnière. Stanford Woosley voulu comprendre comment une étoile pouvait-elle mourir à l'endroit où elle prenait vie. Il découvrit alors que le cycle de vie d'une étoile massive est différents d'une autre, celui-ci est plus rapide, une étoile massive s'épuise si vite que sa durée de vie est nettement inférieure par rapport à une autre étoile. Celle-ci meurt très jeune, avant même d'avoir quitté la pouponnière. Grâce à cela, Stanford Woosley élabora une théorie ou tout semblait s'expliquer. Il expliqua qu'une étoile massive se consume très rapidement, elle s'effondre sur elle-même et forme un trou noir, celui-ci absorbe toute la matière qui composait l'étoile et il rejette des jets de rayons gamma très concentrés, il appella cela une hyper nova. Cela signifie qu'à chaque sursaut gamma, une étoile massive est en train de mourir et qu'un trou noir se forme. Le mystère des sursauts gamma fut résolu.

Les sursauts gamma réservaient encore une surprise aux scientifiques, certains pensaient que les sursauts gamma pourraient apprendre ce qui s'est passé pendant l'ère des ténèbres cosmiques. Ils voulurent remonter le plus loin possible pour voir où se seraient formées les premières étoiles. Elles sont la réponse à l'énigme de la création. Les scientifiques savent que tout ce qui nous entoure et bien sûr l'être humain, ont été formés à l'intérieur d'une étoile, sans elles, il n'y aurait rien. Qu'est ce qui a fabriqué les premières étoiles ? Les scientifiques pensent que les sursauts gamma sont peut-être un moyen de comprendre tout cela. Ces explosions ont eu lieu à des milliards d'années-lumière de la Terre, ce qui signifie que leur lumière ont mis des milliards d'années avant d'arriver jusqu'à nous. Ils espèrent pouvoir se servir des rayons gamma comme d'une torche pour guider leurs télescopes pour arriver jusqu'à l'ère des ténèbres cosmiques. Ils espèrent découvrir également les explosions des toutes premières étoiles, mais à ce jour personne n'a encore découvert le rayon gamma venant d'une de ces explosions. Le jour où ils découvriront le premier rayon gamma, le plus grand mystère de l'univers sera peut-être résolu.

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Complément : trou noir



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