Techniques d'observation du cycle de vie d'une étoile

[Armael]

Bonjour à tous,

Je fais actuellement un TPE sur le cycle de vie des étoiles. Or il n'y a rien de très palpitant dans cela car le modèle du cycle de vie d'une étoile (fusion nucléaire-gravité, effondrement selon la masse ...) est assez bien documenté et il n'y a plus qu'a réciter des infos qu'on trouve un peu partout (genre livre pour gosse de 8 ans avec le schéma : étoile -> supernova ou naine blanche/brune/noire ou étoile a neutrons ou trou noir , je caricature mais bon ...).

Alors j'aimerais savoir quelles sont les techniques qui permettent d'observer une étoile et de découvrir ce modèle d'évolution. Je connais l'effet Doppler, mais pas autre chose...

Auriez vous des idées ?

Merci d'avance

[syncopatte]

Une étoile ne le permettrait évidemment jamais, vu la durée d'un cycle.

 

Mais on peut faire autrement.

Quand on se promène en forêt, on voit de jeunes pousses, des arbres morts et les intermédiaires.

 

En astro c'est pareil: dans le bestiaire céleste on peut observer le "cycle".

 

La nébuleuse d'Orion, M42, pour la naissance des étoiles.

Les amas ouverts: famille d'étoiles nées du même nuage de gaz et poussières.

Les Pléiades par exemple, le double perché dans Persée...

Les amas vont finir par s'ouvrir et les étoiles se séparent.

Ce n'est pas vraiment la bonne saison mais dans le Cancer, on voit un amas "jeune" et dispersé (cela dépend de la distance évidemment) sur une bonne part du ciel (M44) et pas loin, un vénérable amas ouvert dont les membres sont restés très "solidaires" malgré l'âge (M67)

Puis les différents types spectraux, où on distingue des vedettes ou représentantes du diagramme HR.

Betelgeuze par exemple, Deneb etc...(je te laisse chercher)

Ensuite la mort: nébuleuses planétaires (M51, M27) et rémanents de supernova (M1, nébuleuse du Crabe)

 

Patte.

[Armael]

Oui, mais a l'oeil nu ou au télescope optique on ne voit pas tout et on ne détecte pas forcément l'âge d'une étoile, et il doit bien exister des techniques par rapport au spectre ou au magnétisme ?

[syncopatte]

Ah oui, je n'avais pas bien saisi le sens de ta question.

 

Ben, c'est tellement complexe ce modèle d'évolution que je te propose un lien qui fera peut-être ton bonheur:

http://www.astrosurf.com/luxorion/vie-etoiles.htm

 

Patte.

[Armael]

Merci beaucoup

[ChiCyg]

Armael, je trouve que tu as tort de trouver la physique stellaire peu palpitante. Effectivement en résumant beaucoup : ça s'agglomère, ça fusionne et ça finit par éclater, on a l'impression d'avoir tout dit .

 

Mais, si tu regardes un peu plus en détail, chacune des étapes n'est pas si évidente :

. par exemple la "naissance" (du nuage au début de la fusion de l'hydrogène) est encore assez mal compris (par exemples les étoiles de type T Tauri),

. idem vers la "fin" (quand l'hydrogène est épuisé au coeur) jusqu'au stade AGB (géantes asymptotiques),

. la phase la mieux comprise est probablement la "séquence principale" (combustion de l'hydrogène au coeur) parce qu'elle est la plus stable et qu'on a l'exemple du soleil sous les yeux.

 

Tu sais peut-être que les mesures de sismologie stellaire faites par CoRoT permettraient de montrer que les coeurs de certaines étoiles de la séquence principale sont plus gros que ce qui est déduit des modèles stellaires actuels : plus gros cela veut dire plus de carburant, une durée de la phase séquence principale plus longue, donc une révision de l'âge des populations des galaxies ...

 

Pourquoi ? parce que la durée du combustion au coeur dépend de la capacité du coeur à continuer à se fournir en hydrogène et ne pas se laisser "asphyxier" par l'hélium qu'il produit. Pour cela, il faut qu'il y ait un mélange avec les couches autour du coeur. Ce mélange dépend des mouvements convectifs dans le coeur et autour du coeur. Mais la convection est très mal modélisée, c'est un processus instable.

 

On pourrait aussi parler des scenarii d'évolution des systèmes binaires ou multiples (il y a, en gros, un système binaire pour 2 étoiles simples), très complexes, avec des transferts de masse d'une composante à l'autre modifiant les trajets d'évolution. Pas si simple et encore très mal compris.

 

Je crois que, de loin, la technique qui apporte le plus d'informations sur les étoiles est la spectroscopie. Elle permet de déduire :

. la température de la photosphère (répartition de l'intensité),

. la composition de l'atmosphère (intensité des différentes raies),

. la gravité de surface (largeur des raies),

. le champ magnétique (dédoublement de certaines raies),

. la présence de compagnons, de planètes, de disque,

. dans certains cas, la vitesse de rotation,

et j'oublie sûrement plein d'autres informations.

[Armael]

Wow, merci !

Effectivement, je suis convaincu

Encore merci pour toutes ces infos !