SEQUENCE PRINCIPALE

dans laquelle les étoiles passent 90% de leur vie.

La force de gravité des couches externes équilibre la poussée vers l'extérieur du noyau dont la température est à plus de

8 millions

de degrés.

<_______O_____><__________B_________><___A__><______F____><___G __><___K__><___________M ___________>

Supergéante rouge                     Géante rouge

Evolution d'une étoile qui a transformé tout l'hydrogène de son noyau en hélium.

Le coeur d'hélium s'effondre sur lui-même en libérant une énergie qui fait gonfler les couches externes de l'étoile qui peut atteindre un diamètre de 1700 fois le Soleil, mais sa température est diluée dans le volume et elle devient plus froide d'où sa couleur rouge (moins de 5000°C).

A ce stade les couches externes de l'étoile perdent dans l'espace d'énormes quantité de matière .

Cette étape de la vie d'une étoile est d'autant plus courte que sa masse initiale est importante et va la mener plus loin dans la fusion d'éléments plus lourds :

Supergéante bleue        Géante blanche

Ce sont des étoiles jeunes qui épuisent leurs réserves d'hydrogène très rapidement ce qui leur donne une espérance de vie allant de 10 à quelques centaines de millions d'années seulement.

Leur luminosité peut être jusqu'à plusieurs centaines de millions de fois supérieure à celle de notre étoile et leur taille atteint 30 à 1000 fois celle du Soleil.

Plusieurs générations de ces étoiles hyper massives ont eu le temps de naître et mourir depuis le Big Bang.

Elles représentent environ 2 % des étoiles de notre galaxie.

Naine jaune

Etoiles de taille moyenne comme notre Soleil, leur durée de vie est d'environ 10 milliards d'années.

Elles représentent

10 % des étoiles de notre galaxie.

Naine rouge

Elles consomment très lentement leur hydrogène et ont une durée de vie extrêmement longue jusqu'à 100 milliards d'années.

Elles terminent leur vie en Naine blanche  mais aucune n'a atteint ce stade, le Big Bang ne datant que de 13.7 milliards d'années.

80 % des étoiles de notre galaxie sont des naines rouges.

Naine brune

Trop massive (13 fois la masse de Jupiter) pour être considérée comme une planète, mais trop peu pour être une étoile.

La masse d'une naine brune n'a pas atteint le seuil de 0.08 masse solaire qui permet de démarrer les réactions thermo- nucléaires à 1 million de degrés.

Elle ressemble à une planète géante gazeuse très chaude qui rayonne sa propre chaleur mais ne produit pas d'énergie.

Elle se refroidit inexorablement depuis sa formation.

Couleur

Température

de surface

<__40000 à 20000°C__><___20000 à 9000°C__><____9000 à 5000°C___><___5000 à 2000°C___><___ 2000 à 400°C____>

Classe

spectrale

Les principales caractéristiques des étoiles sont regroupées ci-dessous, ce qui permet de visualiser leur évolution, liée à la masse initiale de l'étoile qui définit sa température et sa couleur.

Cinq grandes catégories ont été retenues, mais les frontières ne sont pas aussi nettes comme on peut le voir avec les principales Classes spectrales (un moyen pour les mémoriser : Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me).

Les proportions entre chaque type d'étoiles sont également impossibles à respecter, le bleu avec ses valeurs gigantesques occuperait toute la largeur de la page, alors que le rouge serait insignifiant.

Naine blanche

Résidu d'une étoile dont la masse est comprise entre 0.7 et  1.44 masse solaire.

La naine blanche est le reste du coeur de la géante rouge, dont la température est encore très élevée (30000°C d'où sa couleur blanche), qui éclaire le nuage expulsé par la géante rouge, ce qui forme des objets magnifiques : les nébuleuses planétaires. Ces nébuleuses ont une durée de vie d'environ 10000 ans, le temps que met l'étoile à refroidir et  le nuage à se diluer dans l'espace.

Il ne reste plus qu'une étoile morte, qui tourne sur elle-même en quelques dizaines de secondes, de la taille moyenne de la Terre, qui va devenir une Naine noire.

Naine noire

Etape ultime d'une étoile qui, totalement refroidie, n'émet plus aucune lumière.

Aucune étoile de ce type n'a pu être identifiée, l'Univers n'étant pas assez âgé pour qu'une Naine blanche ait atteint cet état.

Le destin d'une Naine blanche peut être modifié si elle appartient à un système double dont le deuxième composant a une enveloppe dilatée.

Si la matière qu'elle capture de sa compagne, ne la fait pas dépasser  la limite de 1.44 masse solaire) elle va produire des novae.

Si par accrétion de matière elle dépasse la limite de 1.44 masse solaire), elle va disparaître dans une supernova.

Nova

Explosion à la surface de l'étoile due à un début de fusion nucléaire, avec une augmentation de sa luminosité proportionnelle à la quantité de matière qu'elle a capturée.

La Naine blanche reprend ensuite son cours si aucune matière ne vient la perturber à nouveau.

Supernova

Type I

La matière attirée par l'étoile produit une pression telle qu'elle s'effondre sur elle-même et allume une fusion nucléaire qu'elle ne peut pas réguler.

Elle se désintègre dans une gigantesque explosion.

Trou noir

Ces objets massifs, ont un champ gravitationnel si grand qu'il interdit à la matière et à la lumière de s'en échapper.

Ils attirent toute la matière qui passe dans les parages et  l'englouffre définitivement.

Ils ne peuvent être détectés que par les rayons X émis par cette matière qui atteint une température très importante avant d'être engloutie.

Etoile à neutrons

Pulsar

Cette sphère de 10 à 20 km de diamètre, d'une densité de 100 millions de tonnes au cm3, est composée d'une fine croûte qui renferme un coeur liquide formé de neutrons .

C'est une véritable toupie qui tourne sur elle-même en moins de 30 secondes en développant un puissant champ magnétique.

Les étoiles les plus rapides d'une durée de rotation d'environ une seconde laissent échapper des particules électro-magnétiques sur un axe qui nous envoie un signal à chaque tour, d'où le nom de Pulsar.

Si par accrétion de matière une Etoile à Neutrons ou un Pulsar dépasse la limite de 3.3 masses solaires, elle peut s'effondrer en Trou noir.

Moins de 6 masses solaires

1 masse solaire

Carbone

Durée : 600 ans

3 masses solaires

Oxygène

Durée : 6 mois

Masse initiale

(Masse

solaire = 1)

PHASE DE DESEQUILIBRE

de l'étoile pendant une durée relativement courte de quelques centaines de millions d'années.

La température du noyau peut atteindre 100 millions de °C

Masse maxi

résiduelle

(en masse solaire)

MORT DE L'ETOILE

Supernova

Type II

Pour produire des éléments plus lourds que le fer, une étoile consomme de l'énergie au lieu d'en produire.

Arrivé à ce stade, le coeur de l'étoile ne peut plus compenser la poussée externe et commence à s'effondrer sur lui-même jusqu'à atteindre une pression telle que les électrons sont capturés par les protons  et génèrent des neutrons.

En quelques secondes le coeur se contracte et se transforme en une Etoile à neutrons en expulsant dans une gigantesque explosion la matière qui l'entoure. Un nuage stellaire est créé (rémanent de supernova), son expansion va le faire disparaître en moins de 20000 ans.

Dans les derniers instants de l'explosion, la température atteint plus d'un milliard de degrés et permet la création de l'argent, de l'or  et de l'uranium. Ces matérieux présents sur Terre sont nés dans l'explosion d'une étoile qui a formé le nuage dans lequel est né notre Soleil.

Si le coeur de l'étoile a une masse résiduelle supérieure à 3.3 masses solaires, la force de gravitation va l'emporter et former directement un Trou noir.

Masse maxi

éjectée

(en masse solaire)

<______bleue_______><______blanche______><_______jaune_______><__________________rouge________________>

<____de 150 à 10____><______de 10 à 3_____><_______de 3 à 1______><_____de 1 à 0.08____><____ jusqu'à 0.08___>

10 masses solaires

Silicium

Durée : 1 jour

30 masses solaires

Fer

Durée : 1 jour

  <______24_(80%)_____><_____8.5 (85%)_____><_____2.2_(75%)______><_____0.3_(30%)____><_____0.01 (3%)_____>

<_________6________><________1.5________><_________0.8________><________0.7_______><______ 0.29 ________>

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