DEMAIN... (suite): Un paradigme qui tombe?

Hier je vous avais promis pour aujourd’hui des révélations astronomiques importantes. Comme vous le savez peut être le problème de la synthèse des éléments lourds de la classification de MENDELEIEV   n a reçu jusqu’ à présent de solutions  clairement identifiées  qu’ à partir d’une suite de réactions nucléaires  se déroulant suivant un processus partant de condensations gravitationnelles en étoiles riches en  hydrogène ( et de masses plus ou moins importantes) jusqu‘à leur passage final  en étoiles riches en fer suivies  d’ effondrements gravitationnels et d’ implosions + explosions- en supernovæ . Je vous ai présenté le diagramme  HERSPRUNG /RUSSEL  dans un blog du 24 octobre  qui vous résume une chronologie de ce vieillissement d’étoiles …..

C'est lors de ces agonies puis de ces explosions que tous les éléments plus lourds que le fer ( Z=56 ) sont synthétisés selon divers processus, le processus S( addition lente de neutrons) ,le processus R (addition rapide de neutrons) et le processus RP (addition rapide de protons )…N’oubliez pas qu’ il s’agit d’arriver à expliquer tout ce que l’ on trouve dans la nature , c’est à dire jusqu’à Z=94…..

Bien entendu  d’autres processus se sont rajoutés a cette théorie :la spallation qui fait intervenir les rayons cosmiques  et aussi les propositions alternatives découlant de l’hypothèse d’ un univers stationnaire « actif » ou la jouvence de renouvellement des éléments légers serait aussi possible par une sorte de retro action à partir des éléments lourds (J.J.MICALEF) etc.  

J’ai maintes fois déclaré ici que nous devions être modestes dans notre appréciation de l’état de la physique actuelle car de nouveaux résultats pouvaient venir de l’espace …..

Vient d’avoir lieu précisément les15- 18 octobre 2013  le colloque de  recensement de tous les résultats obtenus par l'observatoire spatial Herschel de l'ESA…..Lancé le 14 mai 2009, l’observatoire spatial Herschel de l’ESA est arrivé à court d’hélium liquide ce lundi 29 avril, entraînant un réchauffement général et la fin des opérations.MA PHOTO )

Il a permis un bond en avant dans la compréhension de la naissance des étoiles, l’évolution des galaxies et de la matière interstellaire ….Et mon ancienne « maison » , le  CEA  y a magnifiquement contribué en fournissant :

- Hifi (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared), un spectromètre à haute résolution dédié à l’étude de la chimie de l’Univers ,

- Pacs (Photodetector Array Camera and Spectrometer), un photomètre pour cartographier l’émission infrarouge du milieu interstellaire et un spectromètre pour en étudier les conditions physiques et chimiques ;

-Pacs (Photodetector Array Camera and Spectrometer), un photomètre pour cartographier l’émission infrarouge du milieu interstellaire et un spectromètre pour en étudier les conditions physiques et chimiques …

Il ne peut etre question de vous raconter ici tout ce qui s’est dit car il faudrait plusieurs articles …Je ne veux relever qu’ une seule cible : celle de nouvelles explications possibles sur la synthèse des éléments et des étoiles ……..

Le milieu interstellaire diffus se trouve a une  température moyenne très basse qui devrait  empêcher l' "allumage" de nombreuses réactions chimiques .D e plus les molécules qui réussissent à s'y former sont détruites par les photons ultraviolets émis par les étoiles voisines, ou par tout ce qui traine  comme  électrons  ou hydrogène réactif présents.

Et pourtant les résultats sont nets :un grand nombre de molécules a pu être observé avec une précision inédite, et leurs abondances dans le gaz diffus ;;;Cette "chimie  excitée "serait le resultat de  la nature magnétisée et très turbulente du milieu

Par ailleurs Herschel a permis de sonder les nuages moléculaires dans lesquels se forment les étoiles, mettant à jour une structuration du gaz et de la poussière qui composent ces nuages sous forme de filaments, lieux de naissance de la plupart des étoiles … RESULTAT :il semble que les filaments les plus denses pourraient accréter en continu la matière du milieu environnant, moins dense.

  De plus la combinaison des observations Herschel - donnant accès à la densité de cette matière – ceci joint à des simulations numériques- démontre que la réaction chimique d’ionisation produit un phénomène de compression du gaz environnant, déclenchant à son tour la naissance d’une seconde génération d’étoiles, autour de l’étoile massive originelle…Or les étoiles massives pourraient ainsi modifier la « loi » (la fonction de masse initiale) qui régule la formation des étoiles et leur distribution en masse à la naissance. Et enfin ( copier-coller from cea data),les résultats du programme HOBYS ont permis de découvrir des zones où les filaments de nuages moléculaires se concentrent sous forme de tresses. Ces tresses sont le siège de flambées de formation d'étoiles, c'est à dire des événements violents et rapides qui forment des amas d'étoiles massives, par accrétion violente et sporadique de gaz le long des filaments. Ce scénario, plus général qu'il n'y paraît en regard du grand nombre d'étoiles se formant dans ces tresses, est en contradiction complète avec l'idée de formation stellaire isolée jusqu'ici acceptée.

Le paradigme sou tendant le diagramme HERSPRUNG / RUSSEL de formation des étoiles et des galaxies et de leur évolution ( donc la synthèse des éléments )SERAIT IL EN TRAIN D’ETRE  BOULEVERSE ?????

C’est ( copier-coller du site HERSHELL) ce que propose Philippe André, astrophysicien au CEA et coordinateur du programme Gould Belt/Herschel, qui  va plus loin et annonce un nouveau paradigme pour la formation des étoiles. Exit le concept de naissance d'étoiles isolées dans un nuage sphérique : les étoiles naissent en grappe dans des filaments. Tout d'abord les nuages moléculaires, zones gazeuses quasiment vides mais sur des dimensions gigantesques (100 années-lumière), sont structurés en filaments par la turbulence provoquée par des propagations de flots ou de chocs dans le milieu interstellaire. Ce n'est donc pas la gravité qui intervient à ce stade, mais la dissipation des turbulences laissant derrière elles des zones plus denses. Attention cela reste vertigineusement peu dense à l'échelle humaine: 1000 à 10000 atomes d'hydrogène dans un dé à coudre ! Des milliers de milliards de milliards de fois moins dense que l'air."

"Ensuite les filaments sont nourris par des petits canaux de gaz perpendiculaires, et grossissent jusqu'à atteindre une masse critique, propice à la formation des étoiles: ~50 masses solaires par années-lumière le long des filaments. Quand la masse critique est dépassée, le filament se fragmente, et localement ces fragments de gaz ou coeurs préstellaires s'effondrent. Eventuellement chacun formera une étoile, 100 000 ans plus tard !"