L'astronomie

L'énergie des étoiles

L'énergie des étoiles

Les étoiles émettent de l'énergie de différentes manières:

1. Sous forme de photons de rayonnement électromagnétique sans masse, des rayons gamma les plus énergétiques aux ondes radio les moins énergétiques (même la matière froide rayonne les photons; plus la matière est froide, plus les photons sont faibles). La lumière visible fait partie de ce type de rayonnement.

2. Sous forme d'autres particules sans masse, comme les neutrinos et les gravitons.

3. Sous la forme de particules chargées de haute énergie, principalement des protons, mais aussi de plus petites quantités de divers noyaux atomiques et d'autres types de particules. Ce sont les rayons cosmiques.

Toutes ces particules émises (photons, neutrinos, gravitons, protons, etc.) sont stables tant qu'elles sont isolées dans l'espace. Ils peuvent voyager des milliards d'années sans subir de changements, du moins pour autant que nous le sachions.

Ainsi, toutes ces particules rayonnées survivent jusqu'à présent (quelle que soit la distance) lorsqu'elles entrent en collision avec une forme de matière qui les absorbe. Dans le cas des photons, presque tout type de matière est utilisé. Les protons énergétiques sont déjà plus difficiles à arrêter et à absorber, et les neutrinos encore plus difficiles. Quant aux gravitons, on en sait peu à ce jour.

Supposons maintenant que l'univers ne soit composé que d'étoiles placées dans une configuration invariable. Toute particule émise par une étoile se déplacerait dans l'espace jusqu'à ce qu'elle heurte quelque chose (une autre étoile) et soit absorbée. Les particules se déplaceraient d'une étoile à l'autre et, après tout, chacune récupérerait toute l'énergie qu'elle avait rayonnée. Il semble alors que l'univers devrait rester immuable pour toujours.

Le fait qu'il n'en soit pas ainsi est la conséquence de trois choses:

1. L'univers ne se compose pas seulement d'étoiles, mais contient également une quantité importante de matière froide, des grandes planètes à la poussière interstellaire. Lorsque cette matière froide ralentit une particule, elle l'absorbe et émet en retour moins de particules énergétiques. Ce qui signifie qu'en fin de compte la température de la matière froide augmente avec le temps, tandis que le contenu énergétique des étoiles diminue.

2. Certaines particules (neutrinos et gravitons, par exemple) émises par les étoiles et aussi par d'autres formes de matière ont une si petite tendance à être absorbées par elles que, puisque l'univers existe, seul un infime pourcentage d'entre elles a été absorbé . Ce qui revient à dire que la fraction de l'énergie totale des étoiles qu'elle envahit dans l'espace augmente et que le contenu énergétique des étoiles diminue.

3. L'univers est en expansion. Chaque année, l'espace entre les galaxies est plus grand, de sorte que même les particules absorbables, telles que les protons et les photons, peuvent parcourir en moyenne de plus longues distances avant de toucher la matière et d'être absorbées. C'est une autre raison pour laquelle chaque année, l'énergie absorbée par les étoiles est inférieure à celle émise, car il faut une quantité d'énergie supplémentaire pour remplir cet espace supplémentaire, produit par l'expansion, avec des particules d'énergie et jusque-là non absorbées.

Cette dernière raison se suffit à elle-même. Tant que l'univers continuera de s'étendre, il continuera de se refroidir. Naturellement, lorsque l'univers recommencera à se contracter (en supposant que ce soit le cas), la situation sera inversée et recommencera à se réchauffer.

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