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L'agonie en évaporation
La fin des étoiles de type solaire, c'est à dire de 0,7 à 8 plus lourdes que notre Soleil, subissent une fin plutôt douce en comparaison aux étoiles plus massives, mais tout de même assez spectaculaire.
La fin d'une étoile comme le Soleil est amorcée par une situation de déséquilibre : les réactions de fusion thermonucléaire, celles qui créent des noyaux d'atomes plus lourds par l'amalgame de noyaux plus légers en libérant de l'énergie, ne se déroulent plus à un rythme suffisant pour faire face à la gravitation propre de l'étoile, gravitation qui tend à la faire s'effondrer sous son poids. Dans la situation du Soleil, ces réactions s'arrêteront au carbone, même si un peu d'oxygène apparaîtra avec lui.
Alors le cœur de l'étoile se contracte, faute de soutien, mais en même temps les couches de gaz de l'étoile qui entourent directement le noyau se réchauffent et se mettent elles aussi à entrer en fusion. L'énergie libérée par cet allumage repousse les couches extérieures, faisant enfler l'étoile démesurément. On pense que le Soleil, au plus fort de son gonflement, engloutira les planètes Mercure et Vénus, et embrassera l'orbite de la Terre, grillant cette dernière au passage. La surface rayonnante augmentant, mais l'énergie libérée étant sensiblement la même, la température de la surface de l'étoile chute, elle passe de 6000 à 3500 degrés environ. Cette baisse de la température entraîne un rougissement de l'étoile ; on observe une géante rouge.
Cette géante rouge est, nous l'avons dit, instable. Elle se met à expulser sa propre matière à un taux de plus en plus élevé, sous forme d'un vent stellaire, un courant de particules s'échappant de la surface de l'étoile. Une géante rouge peut même piquer des crises : ses couches internes subissent un réarrangement brutal, mélangeant la matière du centre et de la périphérie. A chaque sursaut de ce type, une coquille de matière est expulsée de la surface.
La géante se vide de sa matière par le vent stellaire dense et soutenu qu'elle nourrit, mais épuise ses dernières réserves. Le rythme des réactions nucléaires baisse progressivement, et l'effondrement gravitationnel s'amplifie avec la baisse de régime.
Mais à ce stade, le carbone et l'oxygène sont devenus des éléments inertes, ils ne peuvent plus servir de carburant : la contraction réchauffe le gaz, mais pas suffisamment pour enclencher des nouvelles réactions : la matière du cœur est comprimée au delà du supportable : les électrons à l'état libre et les noyaux se rapprochent, rendant le cœur très dense ; on parle alors d'état dégénéré de la matière ; cet état ne peut être correctement décrit qu'avec les formules de la mécanique quantique, et possède des particularités étonnantes, comme une conductivité thermique presque parfaite, l'impossibilité d'émettre de la lumière, et une température qui ne dépend plus de la pression. Les électrons et les noyaux, malgré leur charge opposée, se repoussent lorsqu'ils sont pressés trop près les uns des autres. La contraction gravitationnelle s'arrête donc lorsque cette pression dite de dégénérescence devient suffisante pour ce faire.
La fin des étoiles de type solaire, c'est à dire de 0,7 à 8 plus lourdes que notre Soleil, subissent une fin plutôt douce en comparaison aux étoiles plus massives, mais tout de même assez spectaculaire.
Lorsque l'atmosphère de l'étoile s'est échappée dans sa quasi-totalité, ce qui prend un bon milliard d'années, il reste le centre proprement dit, qui peut encore être - cela dépend de la masse de l'étoile initiale - en train de fusionner, ou déjà à l'état dégénéré. Très petite, ce cadavre d'étoile est peu lumineux : on l'appelle naine blanche.
