Pourquoi les amas globulaire sont-ils comme ça ?

[AlexP 0]

En voyant une photo de m13, je me suis demander qu'est-ce qui "attirait" les étoiles au centre de l'amas(ou qu'est-ce qu'il se passe pour que beaucoup d'étoiles naissent là). Quelqu'un a-t-il une réponse ?

[Bruno- 3 985]

Un tableau rapide des amas globulaires qui répond peut-être à tes questions :

Les étoiles naissent au sein de nuages d'hydrogène (dont la portion visible, lorsqu'il y en a une, forme une nébuleuse) qui orbitent autour du centre galactique. Plus ces nuages sont massifs, plus il y aura d'étoiles. À la fin du processus de formation, on obtient donc un amas plus ou moins riche en étoiles. Une fois l'amas formé, il continue bien sûr à orbiter autour du centre galactique tandis que ses étoiles, soumises d'une part à la gravité de l'amas et d'autre part à la gravité de la Galaxie, finissent par se disperser. Plus l'amas est riche en étoiles, donc massif, plus cette dispersion est longue (car la gravité de l'amas le retient plus longtemps). On connaît ainsi des amas ouverts qui ont plusieurs milliards d'années (comme NGC 188 ou NGC 6791) mais c'est très rare (la plupart des amas ouverts ont quelques dizaines à quelques centaines de millions d'années).

Eh bien les amas globulaires sont des sortes d'amas ouverts primordiaux. Ils se sont formés lorsque la Galaxie n'était pas encore un disque mais une sorte de sphère, c'est pourquoi ils n'orbitent pas sur le plan galactique (mais ils s'en sont rapprochés petit à petit). À l'époque de leur formation, le gaz était très abondant dans la Galaxie (il ne s'était pas encore transformé en étoiles), du coup les premiers nuages d'hydrogène étaient énormes, et les premiers amas ouverts étaient extraordinairement riches en étoiles. À tel point que certains d'entre eux ne se sont pas encore complètement dispersés. Ce sont les amas globulaires.

[AlexP 0]

quote:

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Un tableau rapide...

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Ben dis donc pour un rapide, elle est super complete et précise ta description !

Merci Bruno !

[PerrouriefhCedric 4 122]

C'est l'attraction gravitationnelle qui retient les étoiles et donne à l'amas cette forme.

[AlexP 0]

Oui Cédric, mais l'attraction de quoi ? De la première étoile? La plus grosse?

[PerrouriefhCedric 4 122]

Non, l'attraction de chacune sur toutes les autres. En supposant que toutes les étoiles qui forment l'amas ont en gros la même masse, on comprend intuitivement que l'amas aura la forme d'une boule.

[baroche 8 513]

Bonjour,

Et malgré l'aspect très serré des amas globulaires, j'ai lu que les étoiles qui les composent sont espacées quand-même de 1 al... est-ce vrai?

[AlexP 0]

1 al ???! Même à cette distances là, il y a quand même de l'attraction ??

[PerrouriefhCedric 4 122]

Je veux bien le croire, de toute façon la gravitation a, en théorie, une portée infinie. Bon c'est sûr qu'à partir d'une certaine distance on ne doit plus beaucoup en sentir les effets.

Ce qu'avance Baroche ne me surprend pas plus que ça, l'étoile la plus proche du système solaire se trouve à 4 AL, mais c'est une naine ! Vous imaginez ce que serait si cette étoile avait une taille normale, sinon grande, comme c'est souvent le cas dans ce genre d'amas ?

Peut être bien qu'on ne serait pas là pour en discuter. Il paraît d'ailleurs qu'il y a plusieurs millions d'années, le passage d'Algol à proximité du système solaire aurait perturbé le nuage de Oort ! Alors, oui, je veux bien croire qu'à 1 AL de distance on sent encore l'attraction gravitationnelle d'une grosse étoile.

[AlexP 0]

Pfiouu dis donc !

Merci pour toutes ces informations, j'y penserais la prochaine fois que j'en observerais un !

[dg2 2 034]

quote:

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Et malgré l'aspect très serré des amas globulaires, j'ai lu que les étoiles qui les composent sont espacées quand-même de 1 al... est-ce vrai?

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C'est tres, tres certainement faux au centre.

[Superfulgur 16 108]

J'ai pas le chiffre sous les yeux, mais c'est beaucoup moins que çà...

On a des milliers, ou des dizaines de milliers d'étoiles par parsec cube au centre...

S

[PierreJL 191]

A votre avis les étoiles qui composent un amas globulaire sont identiques ?

[PerrouriefhCedric 4 122]

PierreJL : normalement oui !

Superfulgur : ça veut dire que les étoiles sont séparées en gros d'un dixième de parsec, soit 1/3 d'AL si mon calcul est bon ?

[Bruno- 3 985]

Dans les amas globulaires âgé de 12 à 15 milliards d'années, il n'y a plus, normalement, que des étoiles dont la durée de vie est supérieure ou égale à cet âge. Une étoile comme le Soleil a donc disparu, il ne reste plus que des G plus petites que le Soleil, des K et des M. Les étoiles dont la durée de vie est égale à l'âge de l'amas sont en train de mourir : ce sont des géantes rouges (= les étoiles les plus brillantes de l'amas, celles qu'on voit au télescope). Quant à celles qui sont mortes, elles ont laissé comme résidu des naines blanches, des étoiles à neutron, peut-être même des trous noirs. Ça fait quand même une certaine diversité...

Pour compliquer le tableau, tous ces astres sont tellement proches les uns des autres qu'il peut y avoir des captures, des transferts de matière entre étoiles ou ce genre de choses susceptibles de modifier leur nature, d'où notamment la présence d'étoiles bleues, ce qui paraît théoriquement impossible (vu leur faible durée de vie) nommées "blue stragglers".

[jackbauer 2 13 773]

Pour ceux qui s'intéressent particulièrement aux amas globulaires, le n° de mars 2008 de l'Astronomie (SAF) consacre un article très complet de 8 pages signé Y. Nazé
Il faut noter qu'en ce qui concerne la naissance de ces amas, il existe plusieurs scénarios, on est loin de tout savoir à leur sujet...

[PierreJL 191]

Si on faisait une petite promenade dans un engin spatial à l'intérieur d'un amas globulaire qu'est-ce que l'on verrait à travers les hublots ?

[Superfulgur 16 108]

Au centre, à mon avis, pas grand chose, juste de la lumière...

Vu le nombre d'étoiles, leur densité dans l'espace et leur magnitude absolue, tu aurais dans le ciel des dizaines de "soleils" éclipsant des milliers de "vénus", de "jupiters", de "Sirus"... De la lumière, de la lumière partout.

S

[baroche 8 513]

Attention les coups de soleil, peaux sensibles s'abstenir! ...

Et pour les distances moyennes entre les étoiles, on a des chiffres?

[Alain MOREAU 7 318]

Hou, là ! bémol tout de même :
Le scénario proposé par Bruno Salque n'est que l'une parmi d'autres hypothèses envisagées pour expliquer la formation des amas globulaires.
Une autre piste sérieusement concurrente serait notamment qu'il s'agisse des restes de noyaux de galaxies satellites capturées puis partiellement digérées par leur galaxie hôte.
Les caractéristiques observées des AG - ainsi que les simulations numériques puissantes désormais réalisables (c.à d. en mesure de calculer le comportement gravitationnel statistique d'un nombre d'étoiles représentatif en terme d'ordre de grandeur) - aboutissent à des modèles suffisamment réalistes et crédibles pour valider cette dernière possibilité.
Ainsi au dessus d'une certaine densité de masse au coeur d'un amas, la dispersion liée à l'influence gravitationnelle de son environnement galactique devient beaucoup moins efficace (contrairement à ce qui se passe pour les amas ouverts dont le scénario de formation semble plus consensuel et conforme dans les grandes lignes à ce qu'expose Bruno)
Ceci d'autant plus pour les AG orbitant loin du centre de leur galaxie hôte et sur des trajectoires éloignées du plan galactique dans le cas des spirales.
Reste, en interne et/ou lors des croisement du plan galactique, l'éjection par effet de fronde gravitationnelle, mais c'est un processus qui n'érode que lentement la masse de l'amas, en tout cas sur des durées compatibles avec les observations.
Enfin, les distances inter étoiles au coeur de certains amas globulaires se chiffrent plutôt en mois-lumière, voire en semaines-lumière. Et il existe tout un bestiaire "là-bas dedans" dont on commence tout juste à découvrir la richesse.
Autant dire que sur une hypothétique planète orbitant l'un de ces soleils, il ne fait jamais nuit, et même en plein jour de nombreuses étoiles peuvent rester visibles si l'atmosphère est assez transparente...
Selon le point de vue adopté, il s'agirait donc d'un rêve éveillé ou d'un cauchemar d'astronome !

[dg2 2 034]

Omega Centauri est un exemple de candidat galaxie naine transmuté en amas globulaire. Les caractéristiques de l'objet plaident largement pour une origine en tant que galaxie que en tant qu'amas globulaire. Mais c'est plus l'exception que la règle, me semble-t-il. De même, diverses caractéristiques de M32 en font une probable ancienne galaxie bien plus grosse qu'elle ne l'est aujourd'hui et qui a perdu la quasi totalité de ses régions périphériques.

[Bruno- 3 985]

Ah OK. Donc il pourrait y avoir plusieurs origines...

Et qu'en est-il pour les amas globulaires très jeunes, comme ceux de NGC 1275 (Perseus A) ? J'avais cru comprendre qu'ils étaient dus à une reprise de formation stellaire intense due aux interactions de galaxie, donc ça correspondait plutôt au scénario "simple" (AG = énorme AO)...

[ChiCyg 0]

M'enfin, Bruno Salque , je croyais que tu avais lu les deux articles de Yaël Nazé qui explique fort bien tout cela (et en français en prime ) : http://olympus.umh.ac.be/articles/33/AmasGlobulaire1.pdf http://olympus.umh.ac.be/articles/34/AmasGlobulaire2.pdf
Elle donne, dans le premier document, une densité jusqu'à 1000 étoiles à l'année-lumière cube, soit une distance moyenne d'un dizième d'année lumière.

[Kirth 4 250]

Mazette,

un dixième d'année-lumière, c'est pas bien gros à l'échelle stellaire.
Ça fait dans les 6300 UA, ce qui est ridicule comparé par exemple au nuage d'Oort de notre Soleil.

Les étoiles dans ces amas ont-elles des structures telles que Ceinture de Kuipert ou nuage d'Oort, en plus petit, ou bien partagent-elles toutes une sorte de "Super nuage" à l'échelle de l'amas?

[Bruno- 3 985]

ChiCyg : m'enfin, pourquoi tu saurais ce que j'ai lu et pas lu ?

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Hé, mais c'est qu'ils sont passionnants, ces deux articles ! Tout est bien expliqué, à la portée d'un lecteur non-spécialiste, c'est clair et ça donne des détails qu'on ne trouve pas vraiment dans les revues ou les livres de vulgarisation... Merci ChiCyg pour le lien !

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 15-07-2010).]