Une étoile naine blanche se transforme en diamant
Une collaboration entre des astronomes et des chercheurs canadiens, australiens et anglais a abouti à une incroyable découverte. Ils pensent avoir localisé une étoile naine blanche dans les premières phases de sa cristallisation en un diamant cosmique.
Image d’entête : représentation artistique de la cristallisation à l’intérieur d’une étoile naine blanche. (Université de Warwick/ Mark Garlick)
Les naines blanches constituent le stade ultime d’une étoile. Elles ont épuisé leur carburant et ne sont plus en mesure de produire de l’énergie. Toutefois, elles continuent d’émettre l’énergie thermique qui leur reste dans l’espace sous forme de chaleur et de lumière. Mais à mesure qu’elles émettent leur dernière réserve d’énergie, elles se refroidissent et se cristallisent, jusqu’à ce qu’elles soient si froides qu’elles s’éteignent et restent des naines noires. Une étoile froide, sombre et cristallisée, sans vie, qui attend la fin des temps.
La plupart des étoiles sont sur la séquence principale, où elles fusionnent l’hydrogène en hélium au cœur de l’étoile. Ce processus de fusion nucléaire produit des radiations et de la pression, ce qui permet à l’étoile de rester dans un état stable. Notre soleil se trouve actuellement dans cette phase, mais dans environ 5 milliards d’années, il entrera dans la phase suivante du cycle de vie d’une étoile.
La phase suivante du cycle de vie d’une étoile normale est celle de la géante rouge. C’est le moment où le combustible hydrogène est en grande partie épuisé, ce qui entraîne une contraction du noyau, tandis que les couches extérieures de l’étoile commencent à se dilater rapidement. Cette expansion entraîne une augmentation de la taille et de la luminosité de l’étoile. Dans cette phase, elles apparaissent également plus rouges, d’où leur nom de « géantes rouges ».
Vers la fin de cette phase, les couches externes des géantes rouges seront finalement expulsées dans l’espace sous la forme d’une nébuleuse. Le noyau restant devient alors une petite étoile naine blanche dense. Ces étoiles sont souvent difficiles à détecter en raison de leur faible luminosité et de leur petite taille.
La découverte de cette naine blanche en train de se cristalliser est donc une découverte incroyable. De plus, elle ne se trouve qu’à 104 années-lumière, dans le système quadruple appelé HD 190412.
Les scientifiques qui ont mené l’étude ont découvert qu’elle était principalement composée de carbone et d’oxygène métallique. Sur la base de la température, de la masse et des éléments qui composent l’étoile, ces scientifiques estiment que le centre de l’étoile est susceptible de se transformer en un « diamant cosmique » dense et dur.
Selon l’équipe d’astronomes de l’Université de Southern Queensland en Australie :
En raison de son association avec ces compagnons de la séquence principale, il s’agit de la première naine blanche cristallisante dont l’âge total peut être limité de l’extérieur, un fait que nous exploitons en essayant de mesurer empiriquement un retard de refroidissement causé par la cristallisation du noyau dans la naine blanche.
Grâce à cette passionnante découverte, les scientifiques ont acquis de précieuses connaissances sur le cycle de vie des étoiles et ils ont pu observer une étoile en cours de cristallisation, ce qui est un événement très rare.
Elle révèle également l’avenir possible de notre propre Soleil, qui finira très probablement par se transformer en une naine blanche froide et cristallisée. Ce processus prendra des milliards d’années, et d’ici là, nous aurons disparu depuis longtemps. Toutefois, cette découverte nous permet de mieux comprendre l’univers et les processus étonnants qui s’y déroulent.
L’étude publiée dans The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : A Crystallizing White Dwarf in a Sirius-Like Quadruple System.
