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Les étoiles sont-elles distribuées au hasard ?

Dossier - 10 questions essentielles sur l'Univers
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Pourquoi la nuit est-elle noire ? Que se passera-t-il quand le Soleil va mourir ? Pourquoi dit-on que nous sommes des poussières d’étoiles ? Pourquoi les planètes sont-elles rondes ? Un trou noir risque-t-il un jour de nous aspirer ? Découvrez les réponses de l'astrophysicien Jean-Pierre Luminet à 10 questions essentielles sur l'Univers.

  
Dossiers10 questions essentielles sur l'Univers
 

Au sein d'une galaxie comme la nôtre, la plupart des étoiles jeunes sont distribuées dans le disque galactique le long des bras spiraux, tandis que les vieilles étoiles se trouvent essentiellement dans le bulbe central et le halo sphérique. Il existe cependant des concentrations locales d'étoiles d'origine commune et liées entre elles par la gravitation, appelées amas stellaires. Les deux principaux types d'amas sont les amas ouverts et les amas globulaires.

Les amas ouverts sont généralement formés d'étoiles jeunes nées dans un même nuage moléculaire, et qui commencent à s'éloigner progressivement les unes des autres ; les étoiles n'y sont donc pas très « serrées ». Ils se trouvent dans le plan de la galaxie ; les plus lumineux et les plus proches sont visibles à l'œil nu, comme les Pléiades et les Hyades, dans la constellation du Taureau.

Image du superamas d'étoiles R136, près du centre de la Nébuleuse de la Tarentule (NGC 2070), obtenue avec le télescope spatial Hubble. © NASA/ESA - Domaine public

Les amas globulaires, en revanche, ne se trouvent pas dans le plan de la galaxie, mais en dehors. De fait, la plupart des étoiles du halo galactique sont regroupées dans ces troupeaux extrêmement serrés, sortes de boules composées de plusieurs centaines de milliers d'étoiles compactées dans un volume de 150 années-lumière de diamètre. Cela implique que dans les régions centrales d'un amas globulaire, la densité stellaire est 20 000 fois supérieure à celle qui règne dans le voisinage du Système solaire. Si une planète habitable tournait autour d'une de ces étoiles, on y verrait un ciel tellement constellé d'étoiles brillantes que la nuit y serait inconnue, le reste de la galaxie serait invisible et l'on ne pourrait pas y faire d'astronomie ! 

L'amas globulaire Omega Centauri vu depuis le VST de l'ESO1. © ESO/INAF-VST/OmegaCAM - CC BY-NC 4.0

Les amas globulaires sont constitués des étoiles les plus vieilles de l'Univers, leur âge remontant parfois à 13 milliards d'années. Le halo de notre Voie lactée contient environ 150 de ces amas ; le plus lumineux est Omega Centauri (plusieurs millions d'étoiles), visible à l'œil nu dans l'hémisphère sud. Mais les amas globulaires sont aussi présents dans les autres galaxies : notre grande voisine, la Galaxie d'Andromède, en abrite environ 500.