{"id":1388,"date":"2017-05-25T00:39:45","date_gmt":"2017-05-24T22:39:45","guid":{"rendered":"http:\/\/gap47.astrosurf.com\/?page_id=1388"},"modified":"2021-09-07T01:04:37","modified_gmt":"2021-09-06T23:04:37","slug":"la-vie-des-etoiles","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gap47.astrosurf.com\/index.php\/astro-debutants\/lecons\/la-vie-des-etoiles\/","title":{"rendered":"La vie des \u00e9toiles"},"content":{"rendered":"

Les \u00e9toiles naissent …<\/strong><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span>Dans de nombreux endroits du ciel, les t\u00e9lescopes nous r\u00e9v\u00e8lent des spectacles de toute beaut\u00e9. Contrairement \u00e0 l’apparence qu’on en a \u00e0 l’\u0153il nu, l’espace entre les \u00e9toiles est rarement vide. D’\u00e9normes masses de gaz et de poussi\u00e8res abondent dans certaines r\u00e9gions. Elles nous sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 la lumi\u00e8re \u00e9mise par les \u00e9toiles environnantes. Les dimensions gigantesques de ces nuages donnent l’impression qu’ils sont fig\u00e9s, immobiles dans l’espace. De nombreuses analyses montrent que ce n’est qu’une apparence. Sous l’effet de leur masse ils tendent \u00e0 se fragmenter et \u00e0 former des r\u00e9gions de plus en plus denses qui s’effondrent sur elles-m\u00eames. Nous sommes l\u00e0 dans des r\u00e9gions de naissance d’\u00e9toiles !<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span>Au c\u0153ur de la grand n\u00e9buleuse d’Orion de jeunes \u00e9toiles se sont allum\u00e9es. Excit\u00e9 par les torrents de lumi\u00e8re ultraviolette qui jaillissent de ces nouveaux phares cosmiques, le gaz \u00e9met \u00e0 son tour de la lumi\u00e8re et la n\u00e9buleuse brille comme une sorte de gigantesque lampion. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne de thermoluminescence est comparable \u00e0 celui qui se passe dans un tube \u00e0 n\u00e9on. Des centaines d’\u00e9toiles en gestation se cachent dans cette matrice gazeuse.<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>La vie en rose\u2026 Cette couleur est celle de la mati\u00e8re primordiale, l\u2019hydrog\u00e8ne, telle qu\u2019elle est sortie de la fournaise du big-bang, il y a plus de treize milliards d\u2019ann\u00e9es. Sous l\u2019effet de la gravitation, elle est en train, sous nos yeux, de se recroqueviller en grumeaux plus denses, un peu comme l\u2019eau r\u00e9pandue sur une toile cir\u00e9e se fragmente en gouttelettes. Ici encore, la lumi\u00e8re que nous en recevons t\u00e9moigne de la pr\u00e9sence d\u2019\u00e9toiles tr\u00e8s chaudes qui, en \u00e9lectrisant le gaz rar\u00e9fi\u00e9 qui les entoure, lui conf\u00e8rent cette luminescence d\u2019aurore. Cette r\u00e9gion embras\u00e9e est le si\u00e8ge d\u2019une intense activit\u00e9 : c\u2019est une autre maternit\u00e9 d\u2019\u00e9toiles. L’image suivante est un zoom dans son intimit\u00e9.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Loin, en haut de cette image, une jeune et turbulente \u00e9toile d\u00e9verse un torrent de lumi\u00e8re, de chaleur et de particules qui soufflent le nuage interstellaire vers le bas. Son trop grand enthousiasme \u00e0 briller va d\u00e9finitivement disperser la pr\u00e9cieuse matrice de gaz\u2026 mais nous donne \u00e0 voir ce qu\u2019elle renfermait. Sous la forme de petits ergots, plus denses que le nuage environnant, \u00e9mergent des germes d\u2019\u00e9toiles. Car le processus de fragmentation en grumeaux plus concentr\u00e9s, se poursuit \u00e0 des \u00e9chelles toujours plus petites. Bient\u00f4t, l\u00e0 o\u00f9 l\u2019activit\u00e9 des premi\u00e8res n\u00e9es ne disperse plus la mati\u00e8re cosmique, de tels germes vont s\u2019effondrer en br\u00fblantes boules de gaz dont la chaleur et la lumi\u00e8re \u00e9quilibreront le poids : des \u00e9toiles vont na\u00eetre.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Voici, nimb\u00e9es des restes de leur matrice gazeuse, un groupe de nouvelles \u00e9toiles, beaucoup plus jeunes que notre Soleil. Elles n\u2019ont que quelques millions d\u2019ann\u00e9es \u2013 les dinosaures moururent longtemps avant leur naissance. Elles dispara\u00eetront \u00e9galement avant le Soleil : plus massives, plus brillantes et plus chaudes que notre \u00e9toile, elles br\u00fblent la chandelle par les deux bouts. Au c\u0153ur de ces g\u00e9antes bleues, comme au c\u0153ur plus modeste du Soleil, r\u00e8gnent des pressions titanesques \u2013 un litre de gaz pris au centre du Soleil p\u00e8serait plus de 150 kg \u2013 des temp\u00e9ratures de plusieurs dizaines de millions de degr\u00e9s; et ces conditions infernales r\u00e9alisent un nouveau miracle, la transmutation de la mati\u00e8re.<\/span><\/p>\n

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… les \u00e9toiles vivent …<\/strong><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span>N\u00e9es au c\u0153ur d’un m\u00eame grand nuage de gaz et de poussi\u00e8res, les \u00e9toiles, au d\u00e9but de leur existence, vivent en groupe. Si leur nombre ne d\u00e9passe pas quelques centaines, on d\u00e9signe ces groupes de s\u0153urs jumelles sous le nom d’amas ouverts. De temps en temps, sous l’effet des forces gravitationnelles l’une d’entre elles est propuls\u00e9e hors de l’amas qui perd ainsi, peu \u00e0 peu, ses \u00e9toiles. Inutile de chercher les s\u0153urs du Soleil, elles se sont dispers\u00e9es depuis bien longtemps un peu partout dans la Voie lact\u00e9e. <\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Parfois, un tr\u00e8s grand nombre d’\u00e9toiles naissent \u00e0 partir de gigantesques nuages de mati\u00e8re. Ces groupes comportent couramment plusieurs millions d’\u00e9toiles. A cause de leur forme caract\u00e9ristique, ces rassemblements sont appel\u00e9s amas globulaires. Un tr\u00e8s grand nombre de ces amas gravitent autour du centre de notre galaxie et on en trouve dans toutes les galaxies suffisamment proches de nous pour qu’ils y soient observables.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>D’o\u00f9 vient la chaleur des \u00e9toiles ? Gr\u00e2ce \u00e0 leur \u00e9norme masse qui comprime le gaz en leur centre, elles d\u00e9clenchent des r\u00e9actions de fusion thermonucl\u00e9aire. Elles transforment de l’hydrog\u00e8ne en h\u00e9lium, r\u00e9action qui s’accompagne d’un tr\u00e8s grand d\u00e9gagement de chaleur. Un \u00e9quilibre se cr\u00e9e alors entre la production de chaleur qui tend \u00e0 dilater l’\u00e9toile et sa masse qui tend \u00e0 la comprimer. La dilatation permet un meilleur refroidissement, et \u00e0 l’inverse, la contraction augmente le taux des r\u00e9actions nucl\u00e9aires. De ce fait, une \u00e9toile est un r\u00e9acteur nucl\u00e9aire stable tant qu’il lui reste suffisamment d’hydrog\u00e8ne \u00e0 consommer dans ses r\u00e9gions centrales. Ce principe d’autor\u00e9gulation simple permet \u00e0 une \u00e9toile comme notre Soleil de dispenser sa chaleur pendant 10 milliards d’ann\u00e9es. L’\u00e2ge actuel de notre \u00e9toile est de 4,6 milliards d’ann\u00e9es.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Le diam\u00e8tre d’une \u00e9toile comme le Soleil est \u00e9quivalent \u00e0 quatre fois la distance de la Terre \u00e0 la Lune. Cette \u00e9norme boule de gaz est class\u00e9e dans la cat\u00e9gorie des \u00e9toiles plut\u00f4t petites. On conna\u00eet des \u00e9toiles plusieurs centaines de fois plus grandes que le Soleil. Il ne serait pas conseill\u00e9 de s’en approcher de trop pr\u00e8s ! Cette image montre \u00e0 quel point l’aspect relativement tranquille de notre \u00e9toile, vue de chez nous, est trompeur. Pensez-y lors de votre prochain bain de Soleil. Ces arches sont des ponts de mati\u00e8res qui montrent les bouleversements permanents des champs magn\u00e9tiques du Soleil. Parfois de grandes \u00e9ruptions de noyaux atomiques s’\u00e9chappent dans l’espace \u00e0 tr\u00e8s grande vitesse. Quand ces particules atteignent la Terre, elles sont responsables des aurores bor\u00e9ales.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Cet autre aspect de la surface du Soleil ne laisse aucun doute quant \u00e0 la violence des ph\u00e9nom\u00e8nes qui s’y passent. En permanence, d’\u00e9normes bulles de gaz chaud remontent de l’int\u00e9rieur de l’\u00e9toile un peu \u00e0 la mani\u00e8re des nuages d’orages qui se d\u00e9ploient \u00e0 tr\u00e8s haute altitude dans l’atmosph\u00e8re terrestre. Mais les proportions sont ici sans commune mesure. La dimension de chacune de ces cellules convectives se chiffre en milliers de kilom\u00e8tres. Par endroits, d’\u00e9normes taches apparaissent. Il s’agit de r\u00e9gions moins chaudes dans lesquelles des ph\u00e9nom\u00e8nes magn\u00e9tiques particuliers se d\u00e9roulent.<\/span><\/p>\n

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… et les \u00e9toiles meurent. <\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span>Une \u00e9toile au cours de sa vie consomme son hydrog\u00e8ne qui se rar\u00e9fie peu \u00e0 peu dans ses r\u00e9gions centrales. Le taux des r\u00e9actions nucl\u00e9aires diminue et la source de chaleur qui tenait le syst\u00e8me en \u00e9quilibre s’amenuise. Dans un premier temps l’\u00e9toile se contracte en s’effondrant sur elle-m\u00eame. Puis les couches entourant le noyau se r\u00e9chauffent et br\u00fblent \u00e0 leur tour de l’hydrog\u00e8ne, faisant de nouveau enfler consid\u00e9rablement l’\u00e9toile. Elle perd alors totalement son aspect relativement paisible. Elle traverse une p\u00e9riode d’agonie cataclysmique au cours de laquelle la pression de radiation interne est telle que d’\u00e9normes bouff\u00e9es de mati\u00e8re sont propuls\u00e9es hors de l’\u00e9toile par phases successives.<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Dans les phases finales de l’agonie d’une \u00e9toile de petite taille (jusqu’\u00e0 5 \u00e0 8 fois la masse du Soleil), le gaz d’\u00e9lectrons d\u00e9g\u00e9n\u00e9r\u00e9s de son c\u0153ur conduit tr\u00e8s bien la chaleur. Le r\u00e9acteur s’emballe. Lorsque le c\u0153ur atteint 100 millions de degr\u00e9s, l’h\u00e9lium fusionne en produisant du carbone et de l’oxyg\u00e8ne. Plusieurs p\u00e9riodes de dilatations et de contractions successives de plus en plus violentes finiront par disperser la mati\u00e8re de l’\u00e9toile dans l’espace. La derni\u00e8re grande contraction de l’\u00e9toile sera telle qu’elle deviendra une \u00ab\u00a0naine blanche\u00a0\u00bb, \u00e0 peine plus grosse qu’une plan\u00e8te comme la Terre, mais tr\u00e8s chaude et tr\u00e8s brillante. Ces restes apparaissent alors comme une sorte de cocon entourant le noyau central tr\u00e8s chaud devenu une naine blanche. Ensuite, cette naine blanche se refroidira doucement pendant quelques milliards d’ann\u00e9es jusqu’\u00e0 son extinction.
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\"\"<\/span>Pour les tr\u00e8s grosses \u00e9toiles (sup\u00e9rieures \u00e0 8 fois la masse du Soleil), le monstre serti dans ces draperies fantastiques a \u00e9puis\u00e9 l\u2019hydrog\u00e8ne de son c\u0153ur, enti\u00e8rement transform\u00e9 en h\u00e9lium. Puis l’\u00e9toile a br\u00fbl\u00e9 l\u2019h\u00e9lium afin de continuer \u00e0 trouver la chaleur n\u00e9cessaire pour compenser son effondrement. Apr\u00e8s l\u2019h\u00e9lium sont venus le b\u00e9ryllium, le carbone, l’oxyg\u00e8ne. A chacun de ces changements de r\u00e9gime, elle a connu de monstrueux hoquets qui ont \u00e9ject\u00e9 ses couches externes. C\u2019est cette mati\u00e8re dispers\u00e9e qui constitue la toile au centre de laquelle elle cache son corps boursoufl\u00e9 d\u2019\u00e9peire. Mais bient\u00f4t \u2013 dans quelques millions d\u2019ann\u00e9es \u2013 tout sera fini. L\u2019\u00e9toile s\u2019effondrera, la mati\u00e8re comprim\u00e9e rebondira sur le c\u0153ur dense de l\u2019astre et fera explosion. Cela produit ce qu’on appelle une \u00ab Supernova<\/strong> \u00bb. En quelques heures, et pour la derni\u00e8re fois, Eta de la Car\u00e8ne brillera plus que des dizaines de milliards de ses cong\u00e9n\u00e8res, lib\u00e9rant les tr\u00e9sors que renfermait son corps, forgeant dans la foul\u00e9e de nouveaux atomes qui seront une nouvelle richesse pour l\u2019Univers. La violence inou\u00efe de l’explosion finale de la supernova peut donner naissance \u00e0 un trou noir<\/strong>, ou \u00e0 une \u00e9toile \u00e0 neutrons<\/strong> et\/ou \u00e0 l’apparition d’un pulsar<\/strong> (voir ces termes dans notre \u00ab\u00a0glossaire\u00a0\u00bb).
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Contemplation c\u00e9leste<\/strong><\/span><\/em><\/span><\/p>\n

L\u00b4univers est infini. L\u00b4espace est sans bornes. Si, entra\u00een\u00e9s par notre amour pour le ciel, nous avions la fantaisie et surtout le moyen d\u00b4entreprendre un voyage qui aurait pour terme la limite des cieux, nous serions surpris, en arrivant aux confins de la Voie Lact\u00e9e, de voir se renouveler, devant nos yeux \u00e9blouis, le spectacle grandiose et ph\u00e9nom\u00e9nal d\u00b4un univers nouveau ; et si, dans notre course folle, nous franchissions ce nouvel archipel de mondes pour nous lancer \u00e0 la recherche de la barri\u00e8re des cieux, nous trouverions toujours \u00e9ternellement, devant nous, des univers succ\u00e9dant aux univers. Des millions de soleils roulent dans l\u00b4espace immense. Partout, de tous c\u00f4t\u00e9s, la cr\u00e9ation se renouvelle en des variations infinies.<\/span><\/p>\n

Camille Flamarion<\/strong>, tir\u00e9 de Astronomie des Dames<\/em> (1903)<\/span><\/p>\n

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\"\"<\/span><\/span>Voici l’aspect des restes d’une grosse \u00e9toile un millier d’ann\u00e9es apr\u00e8s son explosion. Ces filaments de mati\u00e8re sont propuls\u00e9s dans l’espace \u00e0 1500 km par seconde. Une \u00e9norme onde de choc qui continue \u00e0 se r\u00e9pandre dans le milieu interstellaire et qu’on appelle un r\u00e9manent de supernova. Dans cette gigantesque masse de mati\u00e8re d\u00e9chiquet\u00e9e, on trouve toutes les sortes d’atomes qui permettent les combinaisons infinies de la chimie. Disparition d’une \u00e9toile, promesse de nouveaut\u00e9s pour le futur. <\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Ces filaments sont l\u2019h\u00e9ritage d\u2019une \u00e9toile morte. Seules les \u00e9toiles g\u00e9antes, 10 fois plus massives que notre Soleil, terminent leur vie ainsi : si vite et si violemment. Mais nous leur devons tout. En dispersant dans l\u2019Univers les nouvelles mati\u00e8res qu\u2019elles ont forg\u00e9es, elles enrichissent le terreau cosmique de nouvelles possibilit\u00e9s. L\u2019univers st\u00e9rile de l\u2019hydrog\u00e8ne s\u2019est progressivement dot\u00e9 d\u2019autres esp\u00e8ces d\u2019atomes qui vont participer \u00e0 la formation de prochaines g\u00e9n\u00e9rations d\u2019\u00e9toiles et de plan\u00e8tes.<\/span><\/p>\n

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Les cendres d’\u00e9toiles se regroupent<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/span>L\u2019astronomie moderne nous permet d\u2019observer \u00ab\u00a0l\u2019\u00e9cologie universelle\u00a0\u00bb dans son ensemble. Voici un univers-\u00eele, une galaxie comme notre Voie lact\u00e9e, compos\u00e9e de centaines de milliards d\u2019\u00e9toiles. Les petites t\u00e2ches roses sont les zones o\u00f9 les \u00e9toiles naissent, les nuages sombres, les scories que les plus turbulentes d\u2019entre elles ont l\u00e9gu\u00e9es \u00e0 la post\u00e9rit\u00e9. Au c\u0153ur de ces nuages riches principalement en carbone et en oxyg\u00e8ne mais aussi en \u00e9l\u00e9ments comme l\u2019azote, le soufre, le silicium, une chimie a commenc\u00e9. Les atomes s\u2019assemblent pour former de l\u2019eau, de la terre, des acides amin\u00e9s \u2013 \u00e9l\u00e9ments constitutifs des prot\u00e9ines. Cette fr\u00e9n\u00e9sie d\u2019organisation de la mati\u00e8re n\u2019est semble-t-il brid\u00e9e que par le froid intense des espaces interstellaires et la dilution extr\u00eame de la mati\u00e8re. Ce qui semble dense sur cette image ne repr\u00e9sentent en effet qu\u2019une particule de glace ou de graphite par kilom\u00e8tre cube. De nouveaux \u00e9v\u00e9nements seront n\u00e9cessaires pour r\u00e9volutionner l\u2019univers. <\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Le gaz interstellaire continue \u00e0 produire de nouvelles \u00e9toiles. Cette fois pourtant, il y a du nouveau sous les soleils : cette petite, tout juste en train de na\u00eetre s\u2019est entour\u00e9e d\u2019un disque de poussi\u00e8res en rotation. Bient\u00f4t de petits grumeaux de mati\u00e8re concentr\u00e9e appara\u00eetront : des plan\u00e8tes, certaines peut-\u00eatre jumelles de notre Terre. C\u2019est l\u00e0 que la mati\u00e8re poursuivra son \u00e9volution. Notre syst\u00e8me solaire a commenc\u00e9 de cette fa\u00e7on. Qui sait ? Longtemps apr\u00e8s que nous ne serons plus qu\u2019un souvenir dans l\u2019Univers, les atomes qui constituent ce nuage sombre participeront peut-\u00eatre \u00e0 une \u00e9pop\u00e9e aussi h\u00e9ro\u00efque que la n\u00f4tre.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Autour des \u00e9toiles nouvellement form\u00e9es, les cendres de celles des g\u00e9n\u00e9rations pr\u00e9c\u00e9dentes s’agglutinent entre elles. D’abord sous la forme de minuscules grains de poussi\u00e8res de quelques microns d’\u00e9paisseur. Bien que tr\u00e8s petits, ces grains sont constitu\u00e9s d’un noyau rocheux entour\u00e9 d’une fine couche de glace. Ces grains eux-m\u00eames, dans certaines conditions se colleront les uns aux autres et donneront des corps de plus en plus gros. Ainsi se forment des com\u00e8tes par exemple, mais aussi des m\u00e9t\u00e9orites dont nous voyons un exemple sur cette image. Celle-ci, une chondrite carbon\u00e9e, contient d\u00e9j\u00e0 des acides amin\u00e9s dont on sait qu’ils sont les briques constituant les prot\u00e9ines.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>Ces ph\u00e9nom\u00e8nes d’agglutination ne s’arr\u00eatent pas l\u00e0. Au hasard des rencontres certains grossissent au d\u00e9triment de plus petits qu’ils incorporent lors de chocs entre eux. L’ast\u00e9ro\u00efde Gaspra qu’on voit ici illustre bien ce ph\u00e9nom\u00e8ne. Sa surface est cribl\u00e9e des cicatrices laiss\u00e9es par les chutes de corps plus petits dont il est lui-m\u00eame constitu\u00e9. De tr\u00e8s petites diff\u00e9rences dans les conditions initiales de formation de ces corps auront des cons\u00e9quences consid\u00e9rables sur leurs destins. En fonction de la mati\u00e8re disponible ils pourront devenir plan\u00e8tes fertiles ou bien caillou errant ind\u00e9finiment dans l’espace. Ainsi, \u00e0 partir d’\u00e9l\u00e9ments qui se ressemblent, l’Univers engendre en permanence de la diversit\u00e9.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span>En fonction des endroits o\u00f9 ils se trouvent, certains de ces conglom\u00e9rats de cendres d’\u00e9toiles vont incorporer de grandes quantit\u00e9s de mati\u00e8re. Plus ils grossissent, plus leur champ de gravit\u00e9 augmente et plus ils auront de chance d’attirer \u00e0 eux d’autres morceaux plus petits, s’il en reste dans la r\u00e9gion. Encore aujourd’hui, notre Terre re\u00e7oit en permanence de ces pierres venues du ciel. C’est l’arriv\u00e9e des plus petites, \u00e0 grande vitesse dans notre atmosph\u00e8re, qui se voit sous la forme d’\u00e9toiles filantes. Parfois l’une d’entre elles peut atteindre une taille respectable. C’est lors d’une rencontre de ce genre que s’est form\u00e9e la profonde cicatrice que nous voyons ici \u00e0 la surface de notre Terre.<\/span> <\/span><\/p>\n

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Moi qui passe et qui meurs,<\/span><\/p>\n

je vous contemple \u00e9toiles !<\/span><\/p>\n

La terre n’\u00e9treint plus l’enfant qu’elle a port\u00e9.<\/span><\/p>\n

Debout, tout pr\u00e8s des dieux, dans la nuit aux cent voiles,<\/span><\/p>\n

Je m’associe, infime, \u00e0 cette immensit\u00e9;<\/span><\/p>\n

Je go\u00fbte en vous voyant, ma part d’\u00e9ternit\u00e9<\/span><\/p>\n

Ptol\u00e9m\u00e9e, Almageste<\/em><\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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Les \u00e9toiles naissent … Dans de nombreux endroits du ciel, les t\u00e9lescopes nous r\u00e9v\u00e8lent des spectacles de toute beaut\u00e9. Contrairement \u00e0 l’apparence qu’on en a \u00e0 l’\u0153il nu, l’espace entre les \u00e9toiles est rarement vide. D’\u00e9normes masses de gaz et de poussi\u00e8res abondent dans certaines r\u00e9gions. Elles nous sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 la lumi\u00e8re \u00e9mise … <\/p>\n

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