Collision stellaire

L'étoile V838 Monocerotis de la constellation de la Licorne serait le résultat d'une collision stellaire.

Une collision stellaire est la rencontre de deux étoiles en mouvement. La rencontre de ces deux corps forme généralement, sous l'effet de la gravité, un corps plus gros. Bien que la collision entre deux étoiles est un phénomène extrêmement peu probable, il semblerait que de telles collisions d’étoiles se produisent fréquemment dans les amas d'étoiles, particulièrement dans les amas globulaires de notre galaxie.

Découverte

L'astronome britannique James Hopwood Jeans est l'un des premiers chercheurs à s'intéresser au phénomène. En effet, il détermina qu'il était impossible que les centaines de milliards d'étoiles que l'on retrouve dans notre galaxie ne soit jamais entrées en collision.

Le premier élément qui mit la puce à l'oreille des chercheurs fut la découverte des Quasar en 1963. Comme la luminosité du Quasar varie en un jour, cela suppose qu'avec la forte concentration d'étoiles il y aurait bel et bien des collisions stellaires.

Mais ce n'est qu'avec la technologie que nous connaissons à ce jour qu'il a été possible de valider plus précisément l'hypothèse des collisions stellaires. En effet, avec le télescope spatial Hubble, les chercheurs ont pu remarquer que certaines étoiles de certains groupes d'étoiles étaient plus jeunes que les autres. Ils en ont donc conclu que les étoiles avaient effectués une collision ou une fusion et donc que cela permettait à la nouvelle étoile issue de cette collision de continuer d'effectuer de la fusion nucléaire et donc de vivre plus longtemps. Et ce, tandis que les étoiles n'ayant pas subi ce gain d'énergie mouraient tranquillement.

Mécanismes rendant possibles les collisions

L'évaporation

Les étoiles d'un pénis tourbillonnant sur des orbites instables sont susceptibles d'entrer en collision les unes avec les autres. En effet, si deux d'entre elles se frôlent et échangent au passage de l'énergie il est à prévoir que la plus légère des deux soit éjectée hors de l'amas d'étoiles. Étant donné que l'étoile ayant été expulsée a emportée un peu d'énergie résultant de la collision, les étoiles restant dans l'amas se serrent un peu les unes sur les autres ce qui densifie le coeur de l'amas et augmente les probabilités que certaines étoiles s'entrechoquent.

La focalisation gravitationnelle

Puisque les étoiles possèdent toutes une masse gravitationnelle cela augmente le risque de collision entre celles-ci. En effet, deux étoiles qui passent à proximité l'une de l'autre sont portées à s'attirer ce qui fait en sorte que cette déviation due à la gravité agrandit la zone d'influence de chaque étoile augmentant ainsi la probabilité de collisions.

La capture par effet de marée

Bien qu'un trou noir constitue une cible plus petite qu'une étoile normale, les forces de marée qu'il exerce sont susceptibles de déformer les étoiles passant à proximité. En effet, en raison de la dissipation d'énergie provoquée par cette déformation, l'étoile peut se retrouvée piégée et mise en orbite autour de celui-ci. Une fois en orbite, la collision entre l'étoile et le trou noir se produira assez rapidement.

Types de collisions

1a supernova

On décrit une étoile supernova de type 1a comme étant le résultat de l'explosion du système binaire formé d'une naine blanche et d'une autre étoile.

Étoiles à neutrons

Video showing the simulated collision of two neutron stars

Les collisions d'étoiles à neutron se produisent de façon similaire aux collisions de supernova de type 1a. Lorsque deux étoiles à neutron, tournant sur leur orbite, passent près l'une de l'autre elle sont attirées par effet de gravité. Quand celles-ci se rencontrent, il se produit une collision qui mène à la formation d'un trou noir. Il y a alors création d'un champ magnétique beaucoup plus que celui de la Terre en à peine une ou deux millisecondes. Cela amène les astronomes à penser que c'est ce type d'événement qui crée certains types de sursauts gamma.

Collisions entre galaxies

Les collisions entre galaxies ou les galaxies en interaction sont répertoriées en plus grande quantité étant donné que la rencontre entre deux galaxies dure environ 100 millions d'années, c'est très long comparativement au temps que prends deux étoiles pour se percuter. Par contre, lors de ces collisions, il y a seulement un très faible taux d'étoiles qui font la même chose. En effet, même si la vitesse à l'intérieur de ces deux galaxies est très élevé, les conditions de sont pas propices à la collision d'étoile étant donné

Collisions d'étoiles avec le Soleil

Si une étoile de type naine blanche venait a entrer en collision avec les Soleil, cela produirait une catastrophe spectaculaire. En effet, la naine blanche, avec une taille 100 fois inférieure à celle du Soleil, entrant dans celui-ci engendrerait une puissante onde de choc qui comprimerait la matière solaire ce qui ferait augmenter considérablement la température du Soleil (de l'ordre de plusieurs millions de kelvins). Il ne suffirait qu'à ce moment, à la naine blanche, qu'une heure pour traverser le Soleil ce qui ferait en sorte que celui-ci libérerait autant d'énergie en une heure qu'il en libère au cours de 100 millions d'années. La pression alors accumulée éjecterait les couches supérieurs du Soleil et il serait dispersé dans l'Espace. Bien que ce scénario soit tout à fait improbable, il serait tout de même possible de se produire dans certaines régions beaucoup plus denses de la Voie Lactée.

Collisions dans les amas globulaires

Dans notre galaxie, les chances pour que deux étoiles entrent en collision sont minimes, puisque la distance entre chacune d'elle est trop grande. L'astrophysicien James Jean le prouve en démontrant qu'aucune des milliards d'étoiles de la Voie lactée ne sont jamais entré en collision. Par contre, ses recherches n'englobent que des parties de la Voie lactée où la densité d'étoiles est très faible, il n'en ai pas de même pour toutes les partie de notre galaxie, certaines ont même une densité très élevée: les amas globulaire. Les amas globulaire sont caractérisées par l'âge très avancée de leurs étoiles, sois en moyenne au moins 10 milliards d'années. Par contre, des astronomes ont observés des étoiles beaucoup plus jeunes dans ces amas, des géantes bleues, surnommées «traînards bleus» par ceux-ci.Ils se sont alors questionnés sur la formation de ces étoiles, ils émirent deux hypothèses: ces nouvelles étoiles seraient le résultat d'une collision entre deux étoiles ou du transfert de masse dans un couple d'étoile binaire, les deux hypothèse seraient véridiques.

Théorie de la formation de l'or

En 2011, le mystère de l'or se clarifiait, lorsque des chercheurs confirmèrent que ce métal rare était d’origine extraterrestre. Jusqu'ici il n'y a rien de surprenant puisque tous les éléments sur la Terre proviennent de l'espace. En fait, l’or n’a pas été apporter sur la Terre en même temps que sa formation, ou du moins pas la majorité, elle a atterri sur notre planète il y a 3.8 milliards d'années lors d'une pluie énorme de météorites.Lors de cette confirmation en 2011, l’origine de la formation de cet or était toujours inconnue, c’est en juillet 2013 lors d'une conférence de presse au Centre d'astrophysique Harvard Smithsonian qu’Edo Berger clarifia les choses grâce à sa théorie. Selon lui, l'or se formerait suite à une collision entre deux étoiles à neutrons.

Objets résultants d'une collision

Puisque la rencontre entre deux étoiles est rare et se passe rapidement comparativement à celle entre deux galaxie, peu de celle-ci ont été répertoriée. Par contre, les sursauts de rayon gamma seraient un bon moyen d'analyser les collisions stellaires, puisque, selon quelques scientifiques, ces rayons proviendraient d'une collision. En effet, en 2002, lorsque l'on a pu observer les sursaut de luminosité de l'étoile V838 Monocerotis, des astronomes ce sont penchés sur le sujet pour découvrir l'origine de ce flash de lumière, en 2006, ils ont pu arrivés à la conclusion que cette étoile serai le résultat d'une collision stellaire. Il y a aussi la supernova de 1006, qui selon plusieurs informations serai le résultat de ce phénomène très rare et qui pour l'instant, rend plusieurs personnes sceptique. En effet, cette supernova ne sera pas une supernova de type 1a comme il fût pensé, mais tout simplement le résultat d'une collision.

Voir aussi

Articles connexes

• Stellar collision (en)