1/ Les thèmes principaux de Poussières d'étoiles

Hubert Reeves, un astrophyscien québécois de renommée mondiale, publie en 1984 Poussières d'étoiles, après le succès de son premier ouvrage de vulgarisation scientifique, Patience dans l'azur.

Dans ce livre, il décrit l'origine de la vie et sa complexification. Il utilise le point de vue de l'homme, capable de tourner sa tête vers le ciel et de se poser des questions.

Hubert Reeves

Ainsi, il est question dans ce livre de la vie, et ce thème est abordé sous tous ses angles, sous toutes ses facettes comme s'amuse à le dire Hubert Reeves.

Depuis des questions d'ordre scientifique, telles que "De quoi sommes-nous constitués ?", "D'où vient la vie ?", "Comment la vie s'est-elle développée ?", l'auteur dérive sur des questions d'ordre beaucoup plus philosophique.  Ainsi, il aborde la question de la vie : pourquoi sommes-nous vivant ? Cette question sur l'origine rejoint celle de l'origine de la philosophie.

Hubert Reeves parle donc de l'identité de l'homme, d'abord d'un point de vue scientifique (sa constitution, l'origine de son corps, sa complexification, ...) ; puis d'un point de vue plus distant, pour prendre conscience de l'être, comme le souligne Hegel, qui dit dans son Traité de la Nature Humaine : "je ne peux me saisir", justement à cause de cette distance nécessaire pour prendre conscience de soi.

L'Homme et la vie sont-ils ici par hasard ? Y a-t-il une intention derrière tout ça ?

Ainsi, à travers ces questionnements, Hubert Reeves évoque l'absolu de l'homme. L'homme ne peut vivre sans absolu, et l'astrophysicien tente de tendre vers cet absolu à travers la connaissance qu'a l'homme à travers la science. Il accède alors à la verticalité de l'homme, transcendante vers un absolu, notamment d'ordre divin.

2/ Quelle est l'intention d'Hubert Reeves ?

En tant que vulgarisateur scientifique, le premier but d'Hubert Reeves était de faire un livre accessible à tous afin d'éclairer un lectorat curieux sur l'origine de la vie à travers l'étude du ciel.

En effet, dans une certaine mesure, l'homme est caractérisé par sa capacité à accéder à la verticalité : l'homme se tient debout, l'homme observe le ciel, et l'homme se pose ainsi des questions sur son origine. Or, la science qui permet d'éclairer les questionnements purement théoriques (dans le domaine de la biologie, de l'astronomie, de la géologie ou même de la physique pure), qui bien qu'essentiels à la compréhension du monde, ne peuvent être compris aisément pour n'importe qui. Il montre ainsi que la science n'est pas qu'une observation de phénomènes compliqués, mais aussi une contemplation d'une autre forme de beauté.

Ainsi, Hubert Reeves utilise des images, des métaphores, qui lui permettent de rendre compte tantôt de l'immensité de l'univers, tantôt de sa complexité ou parfois, tout simplement de sa beauté.

J. W. Waterhouse, Psyche Opening The Golden Box, 1903

En nommant son livre Poussières d'étoiles, en mettant comme citation d'introduction "tu n'es que cendres et poussières", Hubert Reeves rend aussi compte d'une certaines vanité de la vie : l'homme ne fait que passer sur Terre, de manière totalement insignifiante  l'échelle de l'univers, vieux de quelques 15 milliards d'années. Il souhaite ainsi éclairer ses lecteurs sur l'importance de leur existence : s'ils sont sur Terre, aussi bien par hasard que par nécessité, ils doivent prendre conscience d'eux mêmes. Plus qu'exister, l'homme doit vivre.

Enfin, la question écologique est rapidement abordée. Comme nous, la nature est fragile, or l'homme est dangereux par certains aspects pour l'environnement dans lequel il habite. Ce thème sera surtout développé par l'auteur dans son recueil de questions Chroniques du ciel et de la vie, mais cette prise de conscience est d'ores et déjà évoquée dans Poussières d'étoiles.

"L'antique dialogue entre l'univers et l'être humain est-il devenu caduque ? Je crois plutôt qu'il est à reformuler sur des bases nouvelles, des bases qui intégrent tout l'acquis des sciences. C'est dans cet optique que j'ai écrit ce livre. Notre rapport avec la Nature s'est largement enrichi. Les évnements cosmiques illustrés dans ces pages (effondrement de nébuleuses, explosions d'étoiles) ont beaucoup plus de signification pour nous que l'apparition des comètes et des étoiles filantes"

3/ Quels liens y a-t-il entre les étoiles et la vie ?

Le spectacle du monde

A partir de la "purée initiale" que constituent les étoiles, comme l'image Hubert Reeves, l'univers va littéralement prendre vie. Ces étoiles existent caractérisées par leur activité nucléaire. Il s'agit d'un rejet d'atomes dans l'espace, suite à une réaction de fusion nucléaire rendue possible au coeur des étoiles grâce à de très fortes températures. La force nucléaire forte a un champ d'action restreint (en somme, elle n'agit pas hors du noyau), et a une très forte intensité. Ainsi, elle soude les quarks dans les protons, et les protons dans les noyaux. On dit dès lors que la force nucléaire est la source de l'énergie des étoiles, et de leur longévité.

La force nucléaire forte joue un rôle majeur dans la nucléosynthèse : la formation des atomes. La puissance attractive qu'elle exerce entre les nucléons leur permet de se combiner pour fabriquer tous les noyaux atomiques, jusqu'aux plus lourds.

Or, il faut une température très élevée pour que cette nucléosynthèse ait lieu. C'est au sein des étoiles que l'on trouve une telle chaleur, et que ces réactions se déroulent. Ces centaines de millions de degrés provoquent de nombreuses et incessantes collisions, et parfois, les particules fusionnent entre elles pour former de nouveaux composés.

Andromède

C'est pourquoi à partir des protons initiaux du Big Bang, il y a une grande variété des atomes dans l'univers.

Ainsi, les éléments chimiques qui constituent les planètes solides comme le fer, ou le silicium ou bien les éléments fondamentaux à la vie, comme le carbone, l'oxygène, ou l'azote, sont nés au sein des étoiles, grâce à la cohésion de la force nucléaire.

La matière est alors comme des "grains de poussières", matière issue des étoiles, et du Big Bang initial. Et il est nécessaire que ces grains de poussières créés lors de la naissance et le développement de l'étoile, s'accumulent en planètes rocheuses.

Dès lors, par de nombreuses réactions physico-chimiques, et des conditions bien précises (température, distance par rapport au Soleil, présence d'atmosphère ou non...) l'évolution chimique et biologique à la surface de cette planète bat son plein. Et il faut pas moins de quelques milliards d'années pour qu'une planète engendre les prémices de la vie.

L'univers est âgé de 15 millards d'années, la durée au moins nécessaire pour créer un être sachant, conscient de qui il est, du monde qu'il habite et apte à se poser des questions sur son origine.

4/ En quoi consiste la Voie Lactée ?

Le mot "galaxie" est issu du grec "galactos", qui symbolise le "lait". Les premières observations concrètes de galaxies ont été établies par Galilée, au XVIème siècle, par un "tissu d'étoiles". Ainsi, les galaxies correspondent à un très grand nombre d'étoiles étalées sur de très longues distances.

Au delà des étoiles les plus brillantes qui marquent le ciel de constellations, au loin, beaucoup plus loin, d'autres étoiles brillent aussi. Elles tracent sur le fond noir du ciel une bande floue, lumineuse mais très pâle. Cette bande assez large et laiteuse, correspond à la "Voie Lactée". Cette ligne parcourt le ciel d'un bout à l'autre et va bien au-delà. D'ailleurs, cette même ligne dans le ciel n'a pas échappée aux Grecs, qui l'appelaient "gala" qui signifie aussi "lait", la "voie lactée", appelée aujourd'hui "la galaxie".

En effet, elle représente notre galaxie vue par la tranche. En été, en regardant, vers le sud, on voit une bande lumineuse laiteuse qui s'étire de la constellation du Sagittaire jusqu'au dessus de nos têtes et continue bien au-delà.

La Voie Lactée, aisément observable, ici en aout, par une nuit sans lumière

Cette faible lumière laiteuse est due au fait que nous regardons des étoiles à plusieurs milliers d'années lumières. Ces étoiles ne sont pas visibles individuellement, mais l'accumulation de leur faible lumière nous permet d'observer  ce trait blanc qui traverse notre ciel les nuits d'été.

Vers le sud, et vers la constellation du Sagittaire, la "voie lactée" apparaît plus brillante, plus lumineuse car le centre de la galaxie est également vers le sud et apporte donc un meilleur éclairage. De ce fait, en s'éloignant, vers la constellation du Cygne, l'intensité et la brillance de la "voie lactée" diminue à mesure qu'elle s'éloigne du centre de la galaxie. Elle est notre ciel, notre galaxie, ce que nous voyons de plus loin.

Zao Wou Ki

5/ Comment sont nées les galaxies ?

L'univers en formation

L'univers est né il y a 15 milliards d'années, suite à ce que les scientifiques ont appelé le Big Bang. Cette explosion a entraîné la formation d'une "purée cosmique homogène", extrêmement chaude et éblouissante. Cette purée n'est alors pas formée de galaxies, d'étoiles, de planètes, d'atomes ou même de nucléons. La matière est simplement constituée de particules élémentaires comme les photons, les éléctrons ou les quarks, rassemblés sans aucune véritable structure.

L'organisation de la matière commence un millionième de seconde après l'explosion initiale. Les quarks présents dans la "purée initiale" s'organisent trois par trois pour donner naissance aux nucléons. Cette association est permise par la force nucléaire qui cimente ce premier édifice. Grâce à cette combinaison, la deuxième étape de l'organisation de la matière s'ammorce après quelques minutes, l'assemblage des nucléons en noyaux. Ainsi, les nucléons fusionnent ,grâce à la très haute température, en hydrogène (un proton), puis en hélium alors composé de quatre nucléons. Cette courte période de la formation de quelques noyaux s'arrête là, les noyaux lourds essentiels à la vie n'apparaitront pas à ce moment.

G. Moreau, Salomé

Puis, s'écoulent des millions d'années pendants lesquelles l'univers va se refroidir pour aboutir à la formation des galaxies par l'organisation de la matière sous l'effet de la gravité. La période des quelques centaines de millons d'années durant lesquelles la gravité organise la matière en galaxies est pour le moment assez trouble du point de vue des scientifiques, ce qui n'empêche pas d'expliquer les mécanismes de cette période. Nous savons simplement que, sous l'influence de leur propre poids, des régions entières se contractent sur elles même,  et engendrent des galaxies.

Ainsi, à partir de cette purée initiale, naissent les galaxies.

L'expression « faire la danse des sept voiles » est une métaphore qui désigne l'apparition progressive d'un phénomène, en référence au mythe biblique de Salomé. Et Strauss, s'inspirant directement de la pièce de Wilde, s'inspirant lui-même de la peinture de Moreau, exprime dans cet opéra cette attente presque sombre comme l'obscur clarté des étoiles.

6/ Quel est le rôle de la gravitation dans la formation des étoiles ?

Depuis bien longtemps, l'Homme cherche à comprendre, à connaître le "pourquoi" de toute chose. Il tourne ainsi son regard vers le ciel, parsemé d'étoiles, dont on connait aujourd'hui le mode de formation.

Les Pléiades

L'observation des galaxies nous a permis de découvrir l'emplacement de taches sombres, appelées nébuleuses. Ces nébuleuses sont un regroupement de gaz et de poussières, formant une pouponières d'étoiles. En effet, soumise à la force de gravité, la nébuleuse s'effondre sur elle-même, formant un grand disque en rotation. Au centre de ce disque, la masse de gaz se réchauffe intensément jusqu'à atteindre des millions de degrés. Grâce à cette forte chaleur, des réactions nucléaires se produisent, entrainant la formation de nouveaux atomes avec l'apparition d'une intense activité lumineuse.

Toujours grâce à la force de gravité, les atomes se rencontrent et se soudent provoquant la formation de plusieurs étoiles au coeur de cette nébuleuse en rotation. C'est cette accrétion d'atomes, cette contraction qui donne l'énergie suffisante à l'étoile pour émettre aussi vite un rayonnement lumineux. Cependant la température est encore trop faible pour que des réactions nucléaires s'amorçent au coeur de l'étoile qui, plus tard, la feront vivre. La force de gravité va animer toute l'enfance des étoiles et lui confère ainsi sa forme sphérique.

Au sein d'une même nébuleuse de nombreuses étoiles peuvent naître et, sous l'effet de leur nombre et de la force de gravité, reste bloquées, attirées par leur nombre et la force qu'elles entrainentn formant un immense amas globulaire.

7/ Quelles sont les principales caractéristiques du Soleil ?

Le soleil est l'astre par excellence, le coeur de notre système solaire, notre étoile. Mais, comme pour toutes ses soeurs, la naissance de ses premières années nous est assez flou.

Toutes les étoiles proviennent de la contraction et la rotation d'une nébuleuse gazeuse qui, en chauffant, fait apparaître l'astre au centre du disque en rotation. Ainsi naquît le soleil.

Le Soleil

Cependant, malgré l'échauffement de la nébuleuse pour donner naissance à cette étoile, la température interne du Soleil n'est pas encore assez élevée pour que des réactions nucléaires opèrent. Ainsi, l'enfance du soleil est gouvernée par la force de gravité et permet au soleil de rayonner dès les premiers instants de sa création. En effet, sa machine thermonucléaire actuelle a été mise en place par la contraction de sa matière afin d'atteindre les millions de degrés nécessaires à la fusion nucléaire. En outre, la contraction gravitationnelle de sa masse gazeuse provoque l'échauffement du coeur solaire et la mise en place de la force nucléaire pendant sa première quinzaine de millions d'années. La force de contraction laisse place a la force nucléaire qui assurera la luminosité du soleil pour les prochains millards d'années. Ainsi, la taille du soleil se stabilise sur un rayon de 700 000 kilomètre et fait rentrer l'étoile dans sa "séquence initiale".

Proéminence du Soleil

La température alors très élevée entraîne l'agitation des particules et la rencontre des protons est donc largement favorisée. Ainsi, la force nucléaire et la force faible permettent aux protons de s'associer et entraînent ainsi une libération d'énergie nucléaire conséquente nécessaire à la vie du soleil. Petit à petit, les protons s'assemblent quatre par quatre pour former des noyaux d'hélium par le biai de la fusion de l'hydrogène en hélium. L'énergie alors créée est considérable et les températures de fusion dépassent les millions de degrés. C'est la très grande masse du soleil qui lui permet de contrôler cette réaction et de contenir ces millions de degrés. Les réctions se passants au coeur de l'astre, les couches supérieures étalées sur 700 000 kilomètres bloquent la radioactivité engendrée par ces réactions nucléaire et stabilisent la pression dégager par le brasier. Comme toutes les étoiles, le soleil vie de cette production d'hélium.

La lumière émise en permanance par le soleil nous permet d'analyser les différentes couches qui le composent et de comprendre la structure de ce magma incandescent. Ainsi la surface du soleil est marquée par ne nombreux sursauts et protubérances générés par la constante ébullition des couches superficielles. De plus, on remarque que plus l'on avance vers le coeur de l'étoilen plus la température, la préssion et la densité de la matière augmente. A partir de 100 000 kilomètres de profondeur les couches gazeuses se calmes et la température atteint le million de degré. C'est au niveau du coeur de l'astre qui l'agitation reprend. L'hélium, en perpétuelle formation, nécessite des températures autour de 15 millions de degrés. Heureusement, les 700 000 kilomètres qui séparent ce brasier thermonucléaire de la surface empêchent les produits radioactifs et autres substances très dangereuse de se balader à l'air libre.

Le Soleil

Comme nous l'avons dit précedemment, la surface du soleil est soumise à de nombreux phénomènes extraordinaires ,surement dues à l'énergie libérée par le brasier nucléaire, entraînant l'apparition de taches solaires. Les taches solaires sont d'immenses régions sombres à la surface du soleil et en représentent les régions les plus froides. Etaler sur des milliers de kilomètres,  ces zones sont le siège d'intenses champs magnétiques qui gouvernent le comportement de la matière solaire. Il arrive que la région entière s'embrase laissant s'élever des jets de matières qui retombent en cascades qui sont pour nous, des phénomènes spéctaculaires à observer.

De même, les aurores boréales, magnifiques cascades de raies lumineuses, doivent leur existence au soleil et plus particulièrement aux vents solaires qu'il dégage. En effet, comme toute les étoiles, le soleil pert de sa matière, se désintègre et donne lieu à de puissant vent de matière solaire. Grâce au champs magnétique de la Terre, ce vent ne parvient heureseument pas à sa surface. L'analyse de ces flux de particules rapides nous permet de capter de nombreuses informations concernant bien évidemment, le soleil, mais aussi le système solaire et l'univers tout entier. En effet la composition de ces vents solaires nous renseigne sur le mode d'expansion de l'univers. C'est pourquoi Hubert Reeves dit que "dans les particules du vents solaire on lit l'avenir du monde".

Pour en revenir au sujet des aurores boréales, le champs magnétique de la Terre repousent la plupart des particules rapides, mais certaines bouffées parviennent tout de même à passer. Ces fuites ont lieu au voisinage des pôles et, en frappant notre atmosphère, illuminent notre air. Ainsi, il s'agit d'un phénomène de fluoréscence où chaque atome frappé par ce vent produit une lumière qui lui est propre.

Aurore Boréale en Norvège