56 -de l’obscurantisme en astrophysique

L’ARTICLE

Les cours élémentaires sur la formation des étoiles donnés aux débutants en astrophysique peuvent leur laisser croire que le processus est simple et relativement bien compris. On commence par introduire le célèbre critère de Jeans, lequel montre que dans certaines conditions de densités et de températures, il existe une masse limite pour un nuage de gaz au-dessus de laquelle il doit s’effondrer, puis se fragmenter, pour donner des étoiles. Une fois la protoétoile apparue, elle grossit en accrétant la matière autour d’elle.

En fait, à y regarder de plus près, des difficultés surgissent et c'est pourquoi les observations du télescope spatial Herschel sont précieuses pour y voir plus clair. La première complication est celle de la conservation du moment cinétique. Il implique qu’un nuage en rotation en train de s’effondrer voit sa vitesse angulaire augmenter, à la façon d’une patineuse qui rapproche ses bras. Il en résulte que les forces centrifuges augmentent et peuvent arrêter l’effondrement du nuage dans son plan équatorial. S'il y régnait un champ magnétique, la conservation du flux magnétique fait augmenter la pression magnétique à l’intérieur du nuage en contraction, ce qui, là aussi, menace d'empêcher sa contraction.

Enfin et surtout, cette contraction augmente la température du nuage de gaz, ce qui fait grimper sa pression, conduisant également à bloquer l’effondrement gravitationnel et empêcher la formation d’une étoile.

Ce dernier problème est résolu par la Nature grâce à la présence dans les nuages moléculaires de poussières et de molécules de CO et même d’H₂O. En s’échauffant, les poussières et ces molécules rayonnent de l’énergie dans l'infrarouge, permettant au nuage de se refroidir et par là même de continuer sa contraction pour donner une protoétoile.

LES COMMENTAIRES

Ainsi  à priori l’effondrement d’un nuage interstellaire semble difficile voire impossible. C’est pourtant l’unique modèle qui reçoit l’agreement de la communauté scientifique, unanime cette fois sur cette astrogenèse. De nombreux compléments ont été nécessaires devant les difficultés rencontrées, comme l’explosion d’une étoile à proximité ou d’hypothétiques ondes de choc. Le dernier en date est la présence de molécules censées cette fois refroidir le nuage pour éviter qu’en s’échauffant il n’expulse sa matière et arrête sa contraction. Ainsi, pour réchauffer par effondrement ce nuage, il faut un processus de refroidissement !

On n’a jamais démontré jusqu’à présent  la réalité de cet effondrement et toutes les protoétoiles aperçues dans leur nuage prétendument constitutif étaient déjà formées. La température d’un nuage est de seulement 16 kelvins (-257°C) et la pression régnant à sa frontière de 0,0025 nanoPa, soit environ 10 fois plus que dans le milieu interstellaire, mais 40.000 millions de millions de fois moins que la pression atmosphérique à la surface de la Terre. On  n’a pas non plus démontré comment on passe de cette ultra basse température à celle fantastique nécessaire pour faire démarrer la synthèse des éléments, la plupart des nuages chauds observés sont réchauffés par une étoile à proximité.

Nous avons bien sûr ici proposé un autre modèle d’astrogenèse (voir différents articles) plus en accord avec les principes de base de la physique et qui ne contraint pas à de multiples contorsions théoriques. Mais comment aller à l’encontre de l’obscurantisme qui règne en astrophysique ?