Espace interstellaire

COMPOSITION ET REPARTITION DE LA MATIERE

Le milieu interstellaire est le creuset où naissent les nouvelles étoiles; celles-ci, à leur naissance, ont donc la composition de ce milieu :

• Un peu de grains de poussière (1% de la masse).

• Du gaz : 75% H + 25% He.

La répartition de cette matière interstellaire est très irrégulière. Dans les bras de la Voie lactée, la densité moyenne atteint un atome par cm³ (10¹⁹ au niveau de la mer sur Terre).

Il existe des nuages localement beaucoup plus denses, appelés nuages moléculaires géants, où la densité peut être mille fois supérieure. Mais même cela est encore plus vide que le meilleur de nos vides de laboratoire... Le milieu interstellaire représente quand même environ 5% de la masse totale des 100 milliards d'étoiles de notre galaxie.

L'ENRICHISSEMENT DE L'ESPACE INTERSTELLAIRE

Au cours de leur existence, les étoiles synthétisent des atomes plus lourds qu'elles restituent en partie au milieu interstellaire, soit par le biais d'éjections douces de matière, les vents stellaires, soit plus violemment au cours d'explosions : novae et supernovae.

Dans leurs phases géantes et supergéantes, à la périphérie de leurs immenses atmosphères, se condensent des grains de silicates qui viennent s'ajouter au gaz interstellaire : c'est là l'origine de la poussière interstellaire.

Les étoiles des générations suivantes bénéficient ainsi du travail de celles qui les ont précédées, et se forment à partir d'un milieu interstellaire déjà enrichi en éléments lourds. Une telle composition chimique est favorable, par exemple, à l'apparition de planètes, dont la première génération d'étoiles était totalement dépourvue, faute de matériaux de construction...

LES NUAGES MOLECULAIRES

Ces nuages sont un lieu privilégié de naissance stellaires. De plus, leur densité relativement importante en fait un rempart contre les rayonnements énergétiques (X, gamma) qui parcourent l'espace. C'est là que vont pouvoir lentement s'assembler des molécules complexes et fragiles relevant de la chimie organique : de H₂, tout simplement, jusqu'à l'acide formique HCOOH, l'alcool méthylique CH₃OH ou le cyano-decapenta-yne HC₁₁N. Ces molécules sont détectées par leur rayonnement de très basse énergie, au moyen de radio-télescopes.

Ont-elles joué un rôle dans l'apparition de la vie ? On peut imaginer que, portées par leurs grains, elles sont tombées sur les planètes, participant ainsi à l'enrichissement chimique de la future biosphère. C'est ce qu'on appelle l'hypothèse de la panspermie.

En tout cas, elles illustrent la tendance universelle à construire des systèmes de plus en plus complexes...

LES REGIONS H II

Les nuages interstellaires sont opaques, et ne se signalent dans le domaine visible que par l'absorption qu'ils produisent sur la lumière des étoiles situées derrière eux. Mais parfois, une partie d'un nuage est le théâtre de la naissance d'un groupe d'étoiles. Parmi elles, quelques étoiles très bleues, très chaudes, émettant un rayonnement ultra-violet intense. Les atomes d'hydrogène du nuage interceptent ce rayonnement, sont excités, et réémettent l'énergie dans les raies caractéristiques de l'hydrogène ionisé (appelé H II). La raie H alpha, rouge, est particulièrement intense, et c'est de là que proviennent les taches roses qui parsèment les photographies de galaxies spirales : elles marquent l'emplacement de pouponnières d'étoiles...