age des étoiles ?
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age des étoiles ?



  1. #1
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    age des étoiles ?


    ------

    bonjour à tous,
    je reduit ma question à la voie lactée, et j'essaye d'avoir une idée sur l'age de ses étoiles.
    et ses corrolaires.
    population totale ( wiki ) : entre 200 et 400 milliard.
    hypothèse au doigt totalement mouillé : on en voit potentiellement 50 Milliard. ( !?!? )
    ( je dis peut être une énormité )

    age de la voie lactée 13 milliard d'années
    age du soleil : 4 milliards d'années
    reste à vivre : 4 milliard d'années.

    comme on présente le soleil comme globalement moyen , je prend comme premier modèle ultra-simpliste que toutes les étoiles ont en gros la même durée de vie : soit 8 milliard d'année ( au passage le soleil ferait donc partie de la 3ème génération )
    autre hypothèse totalement par défaut , la "population" de la galaxie est stable.
    ( je n'ai rien d'autre à me mettre sous la dent )
    donc un histogramme plat en fonction de l'age.
    ce qui induirait que 12,5% des étoiles a en moyenne entre 7 et 8 milliard d'année.
    donc celles-ç1 meurent dans le 1 milliard d'année.
    soit aussi 12,5% ème des étoiles observables.

    6 milliard de mort environ ( et donc de naissances aussi ) tout les milliard d'année.
    par proportion 6 morts/ans ou 60 morts tous les 10 ans.

    je sais bien qu'elle ne finissent pas toutes en supernova bien visibles mais le chiffre me semble élevé.

    ces hypothèses ont elles un brin de plausibilité, en particulier
    proportion d'étoiles visible ?
    celle dont on peut observer directement ou non la fin.
    nature de l'histogramme de la population galactique, et stabilité éventuelle de la population ?
    ( cette question toute seule m'interesse fortement )

    merci par avance.

    -----

  2. #2
    f6bes

    Re : age des étoiles ?

    Bj r à toi,
    "visible"... COMMENT ?? ..oeil nu...télescope ... ( dépends de sa "puissance") !!
    A l'oeil nu...si t'en vois 3000 , dis toi que t'as de la chance !!
    A+comment

  3. #3
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    telescope bien sur !
    mais rest la question de fond sur l'histogramme et la population d'étoile ( stable, décroissante, croissante )
    bien sur que celà ne peut être tiré des observations,plutôt des modèles eventuels de formation des galaxies ..

  4. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    telescope bien sur !
    mais rest la question de fond sur l'histogramme et la population d'étoile ( stable, décroissante, croissante )
    bien sur que celà ne peut être tiré des observations,plutôt des modèles eventuels de formation des galaxies ..
    Les catalogues Tycho 1+2 de la mission Hipparcos représente environ 2,5 millions d'étoiles. C'est le plus gros dont on dispose il me semble.

    Pour atteindre le milliard, il va falloir attendre Gaia.


    Ensuite pour évaluer la répartition en masse et donc la longévité, il faut utiliser la fonction de masse initiale (formule de Salpeter), qui est une loi de puissance de la forme :



    N(M) : nombre d'étoile de masse M.

    avec alpha ~ -2,35

    La durée de vie est également une loi de puissance :



    avec bêta ~ -2,5
    tau(1 masse solaire) ~ 1010 ans

    Avec ça, sur un échantillon de 2,5 millions d'étoiles, on obtient une fin de vie observable tous les siècles. Bon, c'est un peu sous estimé parce que le catalogue sous représente les étoile de faible masse qui sont les plus longévives, mais en gros la fin de vie des étoiles reste un phénomène fugace et difficilement observable.

    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 13/11/2011 à 13h15.
    Parcours Etranges

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Calvert

    Re : age des étoiles ?

    Salut !

    hypothèse au doigt totalement mouillé : on en voit potentiellement 50 Milliard.
    Je pense que c'est largement moins. La future mission Gaïa, qui sera lancée d'ici quelques années, a pour objectif de mesurer 1 milliard d'étoiles autour du Soleil. Il faut cependant noter que cette limitation est surtout imposée par les poussières dans la Galaxie, qui nous cachent la vie. Et aussi que les étoiles les plus nombreuses sont de petite masse, et sont donc visible beaucoup moins loin que les grosses étoiles, qui sont beaucoup plus brillantes.

    age du soleil : 4 milliards d'années
    reste à vivre : 4 milliard d'années.
    Plutôt 4.5 pour chacun, pour un totale de 9.

    comme on présente le soleil comme globalement moyen , je prend comme premier modèle ultra-simpliste que toutes les étoiles ont en gros la même durée de vie : soit 8 milliard d'année ( au passage le soleil ferait donc partie de la 3ème génération )
    Je pense que la masse moyenne d'une population d'étoiles est inférieure à la masse du Soleil (il faudrait rapidement faire le calcul), mais pourquoi pas.

    autre hypothèse totalement par défaut , la "population" de la galaxie est stable.
    Ca, c'est sûrement faux. Quand on forme des étoiles, on forme surtout des petites étoiles qui vivent très longtemps, et qui ont tendance à s'accumuler. Le nombre d'étoiles au cours du temps est croissant (voir par exemple cette figure). Cependant, comme la formation stellaire se ralentit fortement au cours du temps, la tendance s'aplatit quand même.

    ce qui induirait que 12,5% des étoiles a en moyenne entre 7 et 8 milliard d'année.
    donc celles-ç1 meurent dans le 1 milliard d'année.
    soit aussi 12,5% ème des étoiles observables.

    6 milliard de mort environ ( et donc de naissances aussi ) tout les milliard d'année.
    par proportion 6 morts/ans ou 60 morts tous les 10 ans.
    Dans la limite des hypothèses précédentes, cela me semble correct.

    Mais, bien évidemment, la grosse majorité des étoiles n'explosent pas en SN. De plus, les "petites" étoiles s'accumulent dans la Galaxie (leur durée de vie est plus grande que l'âge de la Galaxie), alors que les "grosses", avec un temps de vie très court, ne s'accumulent pas, ce qui diminue d'autant leur nombre relatif.

  7. #6
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    merci à tous pour vos reponses.
    j'en retiens:
    -qu'on la vue basse ( grosse myopie )
    -que la population stellaire evolue tant quantativement que qualitativement .
    j'ai appris qcq chose.

  8. #7
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    age de la voie lactée 13 milliard d'années
    Je crois que ces 13 milliards d'années correspondent à la formation des premières galaxies, pas forcément de la Voie Lactée.

    Voir la conférence de l'astrophysicien Gary Mamon, donnée à l'Institut d'Astrophysique de Paris (IAP) le 10 novembre 2009 :

    Un jour tu seras grand(e) : la croissance des galaxies

    Au cours de cette conférence, on apprend que les petits nuages protogalactiques qui ont formé les premières galaxies naines (beaucoup plus nombreuses que les quasars/AGN à la même époque) en se condensant à cette époque, auraient grossi principalement par friction dynamique avec des corps plus gros : deux galaxies naines, déviées en passant de part et d'autre d'une galaxie plus grosse, fusionnent derrière celle-ci. La Voie Lactée est une grosse galaxie spirale, peu de galaxie spirale sont plus grosse qu'elle (données du Sloan Digital Sky Survey).

    On pense que les grosses galaxies se forment plutôt par une collision majeure, un peu comme la galaxie d'Andromède il y a 6 milliards d'années :

    Il y a 6 milliards d'années, crash majeur dans le Groupe local de galaxies

    D'ailleurs, le chiffre que j'avais en tête pour la formation de la Voie Lactée est plutôt de 9 à 10 milliards d'années. En outre, Mamon déclare que l'âge moyen des étoiles change énormément en fonction de la taille et de la classe de la galaxie concernée.

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    population totale ( wiki ) : entre 200 et 400 milliard.
    L'astrophysicien Jérôme Bouvier, dans une conférence donnée à l'IAP le 6 mai 2008, déclare que la Voie Lactée aurait entre 30 et 100 milliards d'étoiles et que ces étoiles sont les plus nombreuses autour de 0,3 masse solaire (une donnée importante pour la loi de Salpeter).

    La formation des étoiles et des planètes

    Comme le dit Gilgamesh, le catalogue le plus important d'étoiles de la Voie Lactée, le catalogue Tycho 2, publié en 2000 à partir des données du satellite Hipparcos, représente environ 99% des étoiles d'une magnitude supérieure ou égale à 11 situées à moins de 500 années-lumières de la Terre, soit exactement 2.539.913 étoiles.

    Je pense avoir lu quelque part qu'on estime l'épaisseur du bras spiral dans lequel se trouve le système solaire a environ 1 kiloparsec (demande confirmation). Logiquement, passée cette distance, la densité d'étoiles mesurée devrait baisser hors du plan galactique. Gaia devrait pouvoir descendre jusqu'à la magnitude 20. En tenant compte du phénomène d'extinction et de l'épaisseur de ce bras spiral, comment a-t-on estimé le nombre d'étoiles que Gaia pourra observer ?

    Une question liée : j'imagine qu'on peut estimer la densité d'étoiles proches (par exemple avec les données du RECONS) autour du Soleil jusqu'à la magnitude 20 et étendre ce raisonnement à tout le disque galactique, non ? J'imagine qu'estimer la densité d'étoiles dans le bulbe galactique est plus compliqué (distance, poussières...), mais quelle est le volume de la Voie Lactée (bulbe compris) ?

    J'ai regardé un peu les données les plus précises quant à l'estimation du diamètre de la Voie Lactée. On a une distance entre le Soleil et le centre de la Voie Lactée estimée à 8 kiloparsecs. Ensuite, on a une estimation de la distance entre le Soleil et les étoiles les plus distantes de 21 ± 3 kiloparsecs. Donc, le diamètre de la Voie Lactée serait compris entre ~65000 et ~105000 années-lumière. Mais pour le diamètre du bulbe, et l'épaisseur des bras spiraux (est-ce qu'elle change avec la distance au bulbe) aucune donnée...

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    age du soleil : 4 milliards d'années
    reste à vivre : 4 milliard d'années.
    Pour les inclusions réfractaires riches en calcium et en aluminium, on en est à ~4,7 milliards d'années. Mais à l'époque le Soleil n'était encore qu'une proto-étoile il me semble. Aussi, je pense qu'il y a un chiffre plus proche de ~5,7 milliards d'années qui circule en ce qui concerne le temps qu'il reste au Soleil avant la phase géante rouge.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 13/11/2011 à 16h37.

  9. #8
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    le catalogue Tycho 2, publié en 2000 à partir des données du satellite Hipparcos, représente environ 99% des étoiles d'une magnitude supérieure ou égale à 11
    Il s'agit bien sûr d'une luminosité supérieure ou égale à la magnitude 11.

    En regardant l'article sur Wikipédia (en français) consacré à la mission Hipparcos, on peut lire :

    Lorsque le programme Hipparcos est lancé, les astronomes disposent d'un catalogue de 1536 étoiles dont la position est connue avec une précision de 0,05 seconde d'arc.
    Le catalogue Tycho 2, rassemble lui environ 2,54 millions d'étoiles dont la position est connue avec une précision de 0,03 seconde d'arc minimum. Un progrès pour le moins impressionnant !

    Cordialement.

  10. #9
    Calvert

    Re : age des étoiles ?

    Le catalogue Tycho 2, rassemble lui environ 2,54 millions d'étoiles dont la position est connue avec une précision de 0,03 seconde d'arc minimum. Un progrès pour le moins impressionnant !
    Oui ! Et le saut avec les résultats de la future mission Gaïa sera au moins aussi important ! Avec plus d'un milliard d'étoiles mesurées, on aura accès à 1% des étoiles de la Galaxie, et les progrès dans la compréhension de la structure et la dynamique de notre galaxie, des populations stellaires, de la compréhension de processus physique stellaire (variabilité, etc...) seront énormes !

  11. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : age des étoiles ?

    Pour illustrer les progrès permis par Hipparcos puis espéré par Gaia, tant en magnitude qu'en parallaxe, un exemple sur le celèbre amas des Hyades :

    Nom : image016.jpg
Affichages : 216
Taille : 129,8 Ko
    La figure montre comment la précision sur les distances modifie notre compréhension du contenu d'une « tranche » de ciel. Elle montre la région du ciel comprise entre les ascensions droites 0 et 90 degrés, et les déclinaisons +10 et +20. L'amas des Hyades est situé en haut et à peu près au milieu du champ et notre système solaire en bas à gauche. Sur la figure de gauche sont tracées les étoiles dont les parallaxes trigonométriques étaient observées au sol (van Altena et al. 1995). Chaque point est positionné à la distance correspondante, chaque trait montre l'incertitude sur la distance telle qu'obtenue à partir de l'incertitude sur la parallaxe trigonométrique. On ne distingue que la direction de l'amas. La figure du milieu montre les résultats d'Hipparcos. Les Hyades sont précisément localisées, et la structure 3D de l'amas est pour la première fois mise en évidence grâce aux distances précises de toutes les étoiles jusqu'à environ la magnitude 11. La figure de droite montre ce que l'on attend de Gaia : toutes les étoiles jusqu'à la magnitude 20, avec une précision telle sur la distance que les barres d'erreur ne sont plus visibles sur le dessin (bien qu'elles y soient tracées).

    source
    Dernière modification par Gilgamesh ; 13/11/2011 à 17h49.
    Parcours Etranges

  12. #11
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : age des étoiles ?

    Une autre façon de visualiser les objectifs de mesure et de détection :

    Nom : Gaia_galaxie.jpg
Affichages : 226
Taille : 56,1 Ko

    source
    Parcours Etranges

  13. #12
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    @ Geb
    les chiffres que je donne dont l'age de la galxie viennent de wiki ( je sais c'est pas tj fiable )
    quand à l'age du soleil je sais que c'est 4,7 mais j'ai mis 4 pour faire simple.
    de fait mon post cherchait à sentir les ordres de grandeur , pas plus.
    temps restant à vivre lié au discours commun ( le soleil à la moitié de sa vie ! )
    je suis très loin d'attendre des chiffres à 10 ou 20 % prèt !!

  14. #13
    Calvert

    Re : age des étoiles ?

    les chiffres que je donne dont l'age de la galxie viennent de wiki ( je sais c'est pas tj fiable )
    D'autant que la Galaxie s'est vraisemblablement formée par fusion de plusieurs petites galaxies naines avant de former celle que nous connaissons, donc, la Galaxie contient probablement des étoiles plus vieille qu'elle-même sous sa forme actuelle. Parler de l'âge d'une galaxie n'est peut-être pas une notion très importante.

  15. #14
    noir_ecaille

    Re : age des étoiles ?

    4,7 on l'arrondi plutôt à 5

  16. #15
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    [...] mon post cherchait à sentir les ordres de grandeur , pas plus. [...] je suis très loin d'attendre des chiffres à 10 ou 20 % prèt !!
    Je me suis rendu compte que tu visais les ordres de grandeur. En ce qui concerne le nombre d'étoiles dans la Voie Lactée, les estimations des spécialistes oscillent entre 30 et 400 milliards. C'est sûr qu'on est loin des chiffres à 10 ou 20% près, même parmi les spécialistes. Je trouve cela frustrant.

    En ce qui concerne la distribution en fonction de l'âge, de la métallicité, de la masse des étoiles dans les différentes structures de la Voie Lactée (noyau, barre, bras spiraux, halo stellaire...), il y a des modèles relativement précis. Le plus récent que j'ai pu trouvé est celui de l'observatoire de Besançon, qui date de 2003 :

    Le papier correspondant sur Arxiv :

    A synthetic view on structure and evolution of the Milky Way

    L'accès aux données brutes sur le site de l'Observatoire :

    Model of stellar population synthesis of the Galaxy

    Cordialement.

  17. #16
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    D'autant que la Galaxie s'est vraisemblablement formée par fusion de plusieurs petites galaxies naines avant de former celle que nous connaissons, donc, la Galaxie contient probablement des étoiles plus vieille qu'elle-même sous sa forme actuelle.
    Justement, l'article Wikipedia donne à la Voie Lactée un âge de 13,2 milliards d'années. Il y a 2 hypothèses : soit c'est l'âge de la plus vieille étoile retrouvée au sein de la Voie Lactée, soit c'est l'âge estimée de la formation des premières galaxies. Dans les 2 cas, cela n'a aucun rapport avec l'âge de la Voie Lactée telle que nous l'observons aujourd'hui (structurellement parlant). C'est pourquoi je faisais un parallèle avec la dernière fusion majeure qui a formé la galaxie d'Andromède.

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Une autre façon de visualiser les objectifs de mesure et de détection
    Je ne peux m'empêcher de voir que Gaia sera en mesure de récolter des données sur d'éventuelles étoiles qui se trouveraient très loin du plan galactique. Depuis que j'ai vu le résultat d'une simulation de l'équipe du Sloan Digital Sky Survey (image en pièce jointe), je ne peux m'empêcher de penser que ce serait vraiment génial si on avait une vue encore plus précise des filaments dans le halo stellaire entourant notre galaxie.

    Nom : Milky_Way_Halo.jpg
Affichages : 217
Taille : 94,5 Ko
    (Credit : K. Johnston, J. Bullock)

    Source : New Milky Way map reveals a complicated outer galaxy

    Cordialement
    Dernière modification par Geb ; 14/11/2011 à 00h17.

  18. #17
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Depuis que j'ai vu le résultat d'une simulation de l'équipe du Sloan Digital Sky Survey (image en pièce jointe)
    Pour ceux que ça intéresse, j'ai retrouvé les slides des présentations ici : Sloan Digital Sky Survey: From Asteroids To Cosmology

    Voilà celle du papier de Johnston : The Milky Way and Near-Field Cosmology

    Le papier correspondant sur arXiv : Tracing Galaxy Formation With Stellar Halos II

    Le Soleil serait très près du centre (à 8 kiloparsecs) de l'image qui représente un carré de 300 kiloparsecs de côté.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 14/11/2011 à 00h56.

  19. #18
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    merci Geb !
    @ noir-ecaille : méchant garçon, va "

  20. #19
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Mais de rien ansset !

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Justement, l'article Wikipedia donne à la Voie Lactée un âge de 13,2 milliards d'années. Il y a 2 hypothèses : soit c'est l'âge de la plus vieille étoile retrouvée au sein de la Voie Lactée, soit c'est l'âge estimée de la formation des premières galaxies.
    Il est possible que des étoiles aussi vieilles se trouvent, non pas au sein de la Voie Lactée, mais dans un des 150 amas globulaires connus (Gaia devrait en trouver de nouveaux) qui orbitent autour de celle-ci.

    Les amas globulaires orbitent hors du plan galactique, n'ont pas de jeunes étoiles, les étoiles qu'ils contiennent comportent peu d'éléments plus lourds que l'hélium (elles sont peu métalliques) et ces amas pourraient être les restes des cœurs de galaxies naines qui auraient été cannibalisées par la Voie Lactée au cours de son accroissement.

    Certains astrophysiciens estiment donc que l'âge des étoiles les plus vieilles de ces amas correspond à l'âge de la Voie Lactée. Mais bien sûr, comme il a déjà été dit précédemment, une Voie Lactée structurellement bien différente de celle que nous observons aujourd'hui.

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Je ne peux m'empêcher de voir que Gaia sera en mesure de récolter des données sur d'éventuelles étoiles qui se trouveraient très loin du plan galactique.
    Plus proche de nous, les données de Gaia pourraient servir à retrouver les étoiles qui autrefois composait l'amas ouvert dans lequel le Soleil s'est formé, et au sein duquel ces étoiles étaient couplées.

    Il y a un article hyper intéressant sur arXiv à ce sujet :

    The Lost Siblings of the Sun

    D'autres articles similaires mais plus récents :

    The Quest for the Sun’s Siblings: an Exploratory Search in the Hipparcos Catalogue

    Is it possible to reveal the lost siblings of the Sun?

    Searching for Possible Siblings of the Sun from a Common Cluster Based on Stellar Space Velocities

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Depuis que j'ai vu le résultat d'une simulation de l'équipe du Sloan Digital Sky Survey (image en pièce jointe), je ne peux m'empêcher de penser que ce serait vraiment génial si on avait une vue encore plus précise des filaments dans le halo stellaire entourant notre galaxie.
    À propos de la structure du halo galactique, il y a un papier très récent (mis en ligne vendredi 11 novembre) sur arXiv au sujet des dernières analyses des données récoltées par le Sloan Digital Sky Survey :

    The Assembly of the Halo System of the Milky Way as Revealed by SDSS/SEGUE – The CEMP Star Connection

    Ces nouvelles analyses pourraient expliquer les distributions des différentes classes de d'étoies de type CEMP (pour carbon-enhanced metal-poor), dans le halo interne et externe de la Voie Lactée.

    Bonne lecture.

  21. #20
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    en parallèle, j'ai essayé de mieux comprendre la répartition des types d'étoile dans la galaxie
    etoile type soleil ( naine jaune ) 10 à 15 % du total et durée de vie supposée comparable au soleil
    naine rouge :très majoritaire, beaucoup plus petites comme dit plus haut, et durée de vie apparament très longue.
    alors, déjà quand on dit que le soleil est tout à fait moyen comme astre, celà me semble plutôt erroné.
    ensuite , ( puisque l'idée est toujours indirecte mais présente ) il semble que les naines rouges soient moins propice( àpriori ) à une emergence de vie comparable ( paramètres des planètes "proche" assez voir très différents )

    un peu décevant ces faits ( s'ils sont avérés ) avec :
    une galaxie à terme composée quasi uniquement de naines rouge ( pas " a priori " des bonnes clientes pour la vie ?!? )
    une recherche actuelle réservée à un petit % d'étoiles.

  22. #21
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    en parallèle, j'ai essayé de mieux comprendre la répartition des types d'étoile dans la galaxie
    etoile type soleil ( naine jaune ) 10 à 15 % du total et durée de vie supposée comparable au soleil
    J'avais en tête un peu près 5% des étoiles de la Galaxie. Encore une fois je suppose qu'on prend un échantillon (type catalogue Tycho) et qu'on étend, avec les précautions qui s'impose, à toute la Voie Lactée, en "choisissant" un nombre d'étoiles "préféré" quelque part entre 30 et 400 milliards.

    Mais je crois que le chiffre de 5% prend aussi en compte le fait qu'une étoile d'une masse supérieure à 1,2 masses solaire a une durée de vie de moins de 4,6 milliards d'années.

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    naine rouge :très majoritaire, beaucoup plus petites comme dit plus haut, et durée de vie apparament très longue.
    alors, déjà quand on dit que le soleil est tout à fait moyen comme astre, celà me semble plutôt erroné.
    Quand un astrophysicien dit que le nombre d'étoiles dans la Voie Lactée est compris entre 30 et 400 milliards, c'est déjà d'une grande précision, pour le domaine de l'astrophysique. Bizarrement, c'est moins vrai pour la cosmologie, ou la précision apportée depuis WMAP est devenue impressionnante.

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    ensuite , ( puisque l'idée est toujours indirecte mais présente ) il semble que les naines rouges soient moins propice( àpriori ) à une emergence de vie comparable ( paramètres des planètes "proche" assez voir très différents )
    Là on s'éloigne un peu du sujet du fil, mais bon...

    Dans l'article Wikipedia en anglais sur les naines rouges, on parle du problème de la synchronisation assez rapide entre période de rotation et période de révolution des planètes proches de l'étoile (dans la zone habitable). On évoque également le problème des éruptions stellaires intenses qui caractérise parfois ces étoiles.

    En ce qui concerne le problème de la synchronisation, se problème est résolu de 2 manières : soit la vie se développe dans les zones entre la face éclairée et la face dans l'obscurité, soit des vents violents (qui n'empêche pas la vie bactérienne d'émergée) redistribuent la chaleur sur toute la planète. On pourrait aussi imaginé que notre planète habitée de l'équivalent des bactéries terrestres est en orbite autour d'une géante gazeuse située elle-même dans la zone habitable.

    C'est d'ailleurs la raison pour laquelle, lorsque Dimitar Sasselov, qui a rendu publique la liste des 1235 planètes extrasolaires découvertes par l'observatoire orbital Kepler parmi les 156.453 étoiles qu'il a observé entre le 2 mai 2009 (début de la campagne d'observation) et le 16 septembre 2009, il a pris en compte les 54 planètes (telluriques ou gazeuses) situées dans la zone habitable de leur étoile pour estimer le nombre de planètes potentiellement habitables. En supposant que les gazeuses auraient toutes des satellites susceptibles d'abriter la vie. En admettant qu'il ait pris le nombre de 400 milliards d'étoiles dans la Voie Lactée, j'arrive à 138 millions de planètes dans la zone habitable. La véritable estimation de Sasselov était de 100 millions de planètes potentiellement habitables dans la Voie Lactée. Il faut tout de même admettre que pour voir comme Kepler une planète en transit (sa méthode de détection), il faut que la planète soit située sur la ligne de visée depuis la Terre, ce qui n'arrive que dans 10% des cas environ. Donc ce nombre de 100 millions est une limite basse. Certains articles plus optimistes avancent le nombre de 500 millions, voire 1 milliard de planètes habitables dans la Voie Lactée.

    En ce qui concerne les éruptions, même le jeune Soleil a connu régulièrement ce genre d'épisodes, probablement durant le premier milliard d'années après le début de l'effondrement gravitationnel, lorsque sa rotation rapide l'y contraignait. Donc quel est le problème avec les naines rouges ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    un peu décevant ces faits ( s'ils sont avérés ) avec :
    une galaxie à terme composée quasi uniquement de naines rouge ( pas " a priori " des bonnes clientes pour la vie ?!? )
    Ce n'est pas près d'arriver (au standard humain) en ce qui concerne la Voie Lactée et la Galaxie d'Andromède. En effet, il faudra des milliards d'années (premier passage dans 2 à 3 milliards d'années) pour que les 2 plus grosses galaxies du Groupe Local fusionnent pour former une galaxie elliptique géante. À cette occasion, dans bien plus de 3 milliards d'années, et pendant une courte période, la grande galaxie nouvellement formée (que certains astrophysiciens anglo-saxons nomment "Milkomeda") aura droit à une flambée d'étoiles, et pas seulement des naines rouges !

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    une recherche actuelle réservée à un petit % d'étoiles.
    En ce qui concerne une recherche spectroscopique de vie bactérienne, nos capacités d'observations sont pour l'instant (tu le sais aussi bien que moi) extrêmement limitées, peut-être 1 candidat parmi les naines rouges proches d'ici 2022 (première lumière de l'E-ELT), avec beaucoup de chance.

    Par contre pour une conversation intersidérale avec les membres d'une autre civilisation technologique, on est carrément dans l'impasse.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 14/11/2011 à 19h28.

  23. #22
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    la liste des 1235 planètes extrasolaires découvertes par l'observatoire orbital Kepler
    Parallèlement à l'allongement de la liste des exoplanètes confirmées, il y a aussi une autre liste qui s'enrichit, celle des "faux positifs" de Kepler. Il y a 498 des 1235 "découvertes" (soit ~40%) qui figurent aujourd'hui dans cette liste. Voir ici :

    Kepler False Positives

    Cordialement.

  24. #23
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    merci encore Geb
    pour ce qui concerne la proportion croissante de naines rouges, je ne me plaçais pas dans un temps "humain" évidemment.

    et je n'évoque pas non plus du tout une forme de communication

    pr contre j'ai du mal à comprendre ton cacul.
    si les naines rouges naissent en grande majorité et qu'en même temps elles ont une durée de vie beaucoup plus longue que les astres plus important, alors le rapport de % n'evolue pas de manière linéaire mais beaucoup plus vite.

  25. #24
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    pr contre j'ai du mal à comprendre ton cacul.
    si les naines rouges naissent en grande majorité et qu'en même temps elles ont une durée de vie beaucoup plus longue que les astres plus important, alors le rapport de % n'evolue pas de manière linéaire mais beaucoup plus vite.
    Ce que je tentais d'exprimer dans mon message précédent c'est que le rapport entre le nombre d'étoiles massives et le nombre d'étoiles moins massives est susceptible d'évolution dans la Voie Lactée, puisque sa fusion avec la Galaxie d'Andromède dans moins de 10 milliards d'années devrait se solder par une flambée d'étoiles.

    Je prend l'exemple de cet article de Futura-Sciences, ou on parle du rapport entre les étoiles de plus de 20 masses solaires et les étoiles dont la masse est inférieure ou égale à celle du Soleil :

    La distribution en masse des étoiles des galaxies ne serait pas universelle

    Aussi les facteurs de la fonction de masse initiale donnés par Gilgamesh sont exactement ceux établis par Salpeter en 1955 pour les étoiles d'une masse comprise entre 0,4 et 10 masses solaires.

    Depuis il y a eu d'autres modèles, comme ceux de Miller-Scalo et de Kroupa. Comme le suggère l'article de Futura-Sciences, cette fonction de masse initiale ne serait en outre pas universelle et aurait pour cadre d'application la Voie Lactée et les nuages de Magellan uniquement.

    Cela dit, il est vrai que sur le très long terme, disons plusieurs dizaines de milliards d'années, la part des naines rouges augmenterait inéluctablement dans tous l'Univers observable.

    Cependant, avec des corps dont la durée de vie théorique pourrait dépasser les 1000 milliards d'années, difficile de faire des pronostics à long terme, vu qu'on a jamais observé, étant donné l'âge estimé de l'Univers observable, d'étoile naine rouge à un stade avancé d'évolution.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 17/11/2011 à 21h08.

  26. #25
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Justement, l'article Wikipedia donne à la Voie Lactée un âge de 13,2 milliards d'années. Il y a 2 hypothèses : soit c'est l'âge de la plus vieille étoile retrouvée au sein de la Voie Lactée, soit c'est l'âge estimée de la formation des premières galaxies.
    La plus vieille étoile au sein de la Voie Lactée aurait en effet un âge estimé à 13,2 milliards, si l'on en croit ce communiqué de presse de l'ESO (mai 2007) :

    Star is Found to be 13.2 Billion Years Old

    Le papier correspondant sur arXiv : http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/p.../0703414v1.pdf

    Cela ne change en rien ce que j'écrivais :

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Dans les 2 cas, cela n'a aucun rapport avec l'âge de la Voie Lactée telle que nous l'observons aujourd'hui (structurellement parlant). C'est pourquoi je faisais un parallèle avec la dernière fusion majeure qui a formé la galaxie d'Andromède.
    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 21/11/2011 à 18h19.

  27. #26
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    merci Geb !
    alors je pousse le bouchon exprès !
    si la plus ancienne à 13 milliards d'année et la plus jeune rien du tout ou presque.
    plusieurs génération ds la voie lactée , oki !
    alors quel est l'age "moyen" des soleils ? ( question initiale d'une certaine manière ).
    sachant, si j'ai compris, que les naines étaient à la fois plus nombreuses et vivants beaucoup plus longtemps.

  28. #27
    Calvert

    Re : age des étoiles ?

    alors quel est l'age "moyen" des soleils ? ( question initiale d'une certaine manière ).
    sachant, si j'ai compris, que les naines étaient à la fois plus nombreuses et vivants beaucoup plus longtemps.
    Cette question est plutôt difficile sans faire toutes sortes d'hypothèses plus ou moins bancales.
    Cela nécessite la connaissance précise de la fonction de masse initial (IMF) (plus ou moins bien connue, et actuellement supposée comme constante dans le temps (sauf peut-être à très basse métallicité), mais on manque de données pour en être sûrs).
    Cela nécessite aussi la connaissance précise du taux de formation stellaire (SFR) en fonction du temps pour toute l'histoire de la Galaxie. Et là, à part les très grandes lignes, c'est encore assez largement spéculatif.

    Donc, voilà...

  29. #28
    Geb

    Re : age des étoiles ?

    Je suis d'accord avec les propos de Calvert... On touche là aux limites de nos moyens d'observation, et donc, de nos connaissances actuelles.

    D'autant plus qu'il est apparemment très difficile de peser ne serait-ce que la matière baryonique d'une galaxie, autrement dit de répondre à la question : "combien pèse la Voie Lactée ?".

    J'ai pris la peine de lire un article assez récent (mai 2011) de l'astronome James Geach, dans Scientific American :

    The lost galaxies

    Dans les galaxies proches, seulement 10% de la matière baryonique est directement visible dans les galaxies et le gaz chaud des amas de galaxies. Les modèles suggèrent que la matière baryonique manquante est sous la forme de filaments de gaz entre les galaxies. Environ 30% de la masse serait donc composé de gaz froids (moins de 100000 Kelvins) qu'on peut détecter, et environ 50% de la masse baryonique serait composé de gaz à entre 100000 et 10 millions de Kelvins, dont la détection est très difficile. Ce gaz qui compose une bonne moitié de la matière baryonique de l'Univers est appelé WHIM par les spécialistes, pour Warm-Hot Intergalactic Medium.

    Pour ceux que ça intéresse, il y a 3 liens vers des articles disponibles sur arXiv en note à la fin de l'article.

    Toujours dans le domaine du gaz très difficile à détecter, mais beaucoup plus proche de nous, on n'a découvert que relativement récemment (fin 2004) l'existence d'un gaz froid dans la très proche banlieue du Soleil (moins de 500 parsecs). On aperçoit en effet la présence d'agglomération de gaz sombre très froid (environ 10 Kelvins) qu'on peut détecter grâce aux rayons gammas des rayons cosmiques qui passent à travers, dont la masse représente au moins une quantité équivalente à celle de tout l'hydrogène moléculaire de la Voie Lactée.

    L'abstract de la publication de l'astrophysicienne Isabelle Grenier et ses collègues à ce sujet :

    Unveiling Extensive Clouds of Dark Gas in the Solar Neighborhood

    Un article beaucoup plus récent (janvier 2011) à partir des données du satellite européen Planck (sur arXiv) :

    All sky temperature and dust optical depth from Planck and IRAS: Constraints on the “dark gas” in our Galaxy

    C'est à ce demander si les données pour la masse de la Voie Lactée que l'on peut voir sur Wikipedia prend en compte les découvertes de ces 10 dernières années en matière de gaz galactique et extragalactique.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 28/11/2011 à 20h53.

  30. #29
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : age des étoiles ?

    je vous remercie infiniment pour tous ces eclaircissements.
    ( moi qui pensait avoir posé un question "simple" ).
    en tout cas j'ai appris beaucoup de choses.....

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