Nébuleuse planétaire
Une nébuleuse planétaire est une nébuleuse composée de gaz et de plasma. Elles sont formées par certains types d'étoiles plus tard dans leur vie. Elles ressemblent à des planètes grâce à de petits télescopes optiques. Elles ne durent pas longtemps par rapport à une étoile, seulement des dizaines de milliers d'années.
À la fin de la vie d'une étoile de taille normale, dans la phase de la géante rouge, les couches extérieures d'une étoile sont éjectées. Comme l'extérieur a disparu, l'étoile brille et est très chaude. Le rayonnement ultraviolet émis par le centre de l'étoile ionise le gaz et le plasma qui ont été expulsés de l'étoile. C'est ce qui donne à une nébuleuse planétaire son apparence.
Si certaines nébuleuses planétaires se ressemblent, d'autres ont des formes très distinctes et uniques. Les scientifiques ne savent pas pourquoi les nébuleuses planétaires peuvent avoir une apparence si différente les unes des autres. Les scientifiques pensent que les étoiles binaires, les vents stellaires et les champs magnétiques pourraient être l'une des raisons pour lesquelles les nébuleuses planétaires peuvent sembler si variées. Au début du 21e siècle, certains astronomes ont commencé à les appeler "nébuleuses globulaires" pour éviter de les confondre avec les nébuleuses protoplanétaires qui forment les planètes.
NGC 6543, La nébuleuse de l'Œil de Chat
Observations
Les nébuleuses planétaires ne sont pas très lumineuses. Aucune d'entre elles n'est assez brillante pour être vue sans télescope. La première découverte a été celle de la nébuleuse de l'haltère. Les astronomes ne savaient pas quels étaient ces objets avant les premières expériences spectroscopiques au XIXe siècle. William Huggins a utilisé un prisme pour observer les galaxies. Il a remarqué qu'elles ressemblaient beaucoup à des étoiles.
Quand il a regardé la nébuleuse de l'Œil de Chat, elle n'avait pas la même apparence. Il a vu une ligne d'émission à un endroit que personne n'avait vu auparavant. Cela signifiait qu'elle ressemblait à un élément que personne n'avait jamais vu auparavant. Les scientifiques ont pensé qu'il s'agissait peut-être d'un nouvel élément. Ils ont décidé de l'appeler nébulium.
Plus tard, les physiciens ont montré qu'il est possible que des gaz de très faible densité ressemblent à autre chose. Il s'est avéré que le gaz qu'ils regardaient était de l'oxygène, et non du nébulium.
Les étoiles des nébuleuses planétaires sont très chaudes. Mais elles ne sont pas très brillantes. Cela signifie qu'elles doivent être très petites. Les seules fois où les étoiles deviennent si petites, c'est quand elles meurent. Cela signifie qu'elles sont l'une des dernières étapes de la mort d'une étoile. Les astronomes ont vu que toutes les nébuleuses planétaires sont en expansion. Cela signifie qu'elles sont causées par le lancement des couches extérieures d'une étoile dans l'espace à la fin de sa vie.
NGC 7293, La nébuleuse de l'Hélix
NGC 2392, La nébuleuse des Esquimaux
Origines
Les étoiles pesant plus de huit masses solaires deviendront des supernovae. Les étoiles de moindre masse formeront des nébuleuses planétaires. Après des milliards d'années d'évolution stellaire, une étoile n'aura plus d'hydrogène. Cela rend la surface de l'étoile plus froide, et le noyau plus petit. Le noyau du soleil est d'environ 15 millions de degrés Kelvin. Lorsqu'il n'y aura plus d'hydrogène, le noyau plus petit fera monter la température à environ 100 millions de degrés Kelvin.
Les couches extérieures de l'étoile deviennent beaucoup plus grandes à cause de la chaleur du noyau, et deviennent beaucoup plus froides. L'étoile devient une géante rouge. Le noyau devient encore plus petit et plus chaud. Lorsqu'il atteint 100 millions de K, l'hélium commence à fusionner en carbone et en oxygène. Lorsque cela se produit, le noyau cesse de rétrécir. L'hélium qui brûle forme bientôt un noyau de carbone et d'oxygène, avec une enveloppe d'hélium et d'hydrogène qui l'entoure.
Comme l'hélium dans les réactions de fusion n'est pas très stable, le noyau commence à croître et à rétrécir très rapidement. De forts vents stellaires soufflent vers l'extérieur le gaz et le plasma de la couche externe de l'étoile. Ces gaz forment un nuage autour du noyau de l'étoile. À mesure que le gaz s'éloigne de l'étoile, des couches de plus en plus profondes à des températures de plus en plus élevées sont envoyées à l'extérieur. Lorsque le gaz se réchauffe jusqu'à environ 30 000 degrés kelvin, il commence à briller. Le nuage est alors devenu une nébuleuse planétaire.
Numéros et position
Nous connaissons environ 3 000 de ces nébuleuses dans notre galaxie, contre 200 milliards d'étoiles. Leur très courte durée de vie par rapport à une étoile explique pourquoi il n'y en a pas autant par rapport aux étoiles. On les trouve surtout dans le plan de la Voie lactée, et elles sont de plus en plus nombreuses à mesure que l'on s'approche du centre de la Voie lactée.
Forme
Seulement vingt pour cent environ des nébuleuses planétaires sont des sphères (comme Abell 39). Les autres ont des formes variées. La raison de ces formes n'est pas comprise. Elle peut être due à l'attraction gravitationnelle des étoiles secondaires (par exemple, s'il s'agit d'un système stellaire binaire). Une deuxième théorie est que les planètes proches de l'étoile pourraient changer la façon dont la nébuleuse se forme. Une troisième théorie est que les champs magnétiques sont à l'origine des formes. [1].
Problèmes
Un problème dans l'étude des nébuleuses planétaires est que les astronomes ne peuvent pas toujours déterminer à quelle distance elles se trouvent. Lorsqu'ils sont proches, les astronomes utilisent une méthode appelée parallaxe d'expansion pour estimer la distance qui les sépare, mais cela prend beaucoup de temps. S'ils ne sont pas proches, il n'y a pas encore de bon moyen de savoir à quelle distance ils se trouvent.
Pages connexes
- Le milieu interstellaire
- Nébuleuse
- L'évolution stellaire
- Nain blanc
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'une nébuleuse planétaire ?
R : Une nébuleuse planétaire est une nébuleuse composée de gaz et de plasma, formée par certains types d'étoiles à un stade avancé de leur vie.
Q : À quoi ressemblent les nébuleuses planétaires ?
R : Elles ressemblent à des planètes dans les petits télescopes optiques.
Q : Quelle est la durée de vie des nébuleuses planétaires ?
R : Elles ne durent pas longtemps par rapport à une étoile, seulement quelques dizaines de milliers d'années.
Q : Que se passe-t-il à la fin de la vie d'une étoile de taille normale ?
R : Les couches externes d'une étoile sont éjectées lors de la phase de géante rouge.
Q : Qu'est-ce qui donne à une nébuleuse planétaire l'aspect qu'elle a ?
R : Le rayonnement ultraviolet émis par le centre de l'étoile ionise le gaz et le plasma qui ont été éjectés de l'étoile.
Q : Pourquoi les nébuleuses planétaires ont-elles un aspect différent les unes des autres ?
R : Les scientifiques ne savent pas exactement pourquoi les nébuleuses planétaires sont si différentes les unes des autres, mais les étoiles binaires, les vents stellaires et les champs magnétiques pourraient en être la cause.
Q : Pourquoi certains astronomes ont-ils commencé à appeler les nébuleuses planétaires "nébuleuses globulaires" ?
R : Au début du XXIe siècle, certains astronomes ont commencé à les appeler "nébuleuses globulaires" pour ne pas les confondre avec les nébuleuses protoplanétaires qui produisent les planètes.
