Exemples d'étoiles aux différents stades de l'évolution

[Armael]

Bonjour !

Connaitriez vous des exemples d'étoiles qui illustrent les différents stades de vie d'une étoile (Protoétoile, géante rouge, étoile pulsante, supernova, naine blanche, pulsar, étoile à neutrons), si possible dans notre galaxie...

Merci d'avance

[garfieldthecat]

Salut!

 

Géantes rouges : Aldébaran,, Bételgeuse, Antares

Géantes bleues : les 7 sœurs des Pléïades

Supergéantes : Rigel, Eta de la Carène

Naine blanche : Sirius B, étoile centrale de Messier 57

Naine jaune : le soleil

Naine rouge : proxima centauri

Supernova : SN 1987 A (supernova de 1987)

Pulsar/étoile à neutron : l’étoile centrale de Messier 1 (également supernova de 1054)

étoiles variables : Mira Ceti, Delta de Céphée

Etoiles jeunes : T Tauri

Etoiles avec disque protoplanétaire : Véga

Etoiles avec système planétaire : 51 Pegasus

Protoétoiles : il y en a probablement un paquet dans des nébuleuses telles que Messier 42

[kiwi74]

Salut, voici en image, avec leur taille respective !!!!

 

Il s'agit du diagramme Hertzsprung-Russel.

[Armael]

Merci !

Juste une question :

Comment se fait il, que lorsqu'une étoile arrive en fin de vie, quand elle passe par le stade de géante rouge, vu qu'elle chauffe (fusion du carbone...) qu'elle soit rouge, c-à-d apparemment froide.

De plus, comment se fait-il, qu' avec la naine blanche, celle ci n'ayant plus de carburant et à priori (je me trompe peut-ëtre) se refroidit, qu'elle soit bleue ?

[garfieldthecat]

Il s'agit d'une petite subtilité: la couleur d'une étoile est due à sa température de surface, pas à sa température dans les couches plus profondes ou dans le noyau (là ou se passent les mécanismes de fusion).

 

Une Géante rouge est par définition une étoile qui a "enflé", rejetant ainsi ses couches externes plus loin des couches internes ou se passe la fusion et étendant fortement la surface de radiation: la surface radiative est beaucoup plus grande que sur une étoile en séquence principale, donc la température de surface plus basse. Phénomène inverse pour une naine blanche: la surface radiative est très petite, et de plus une énergie considérable est emmagasinée lors de l'effondrement gravitationnel ce qui rend la surface beaucoup plus chaude.

['Bruno]

Une petite subtilité : les étoiles centrales des nébuleuses planétaires ne sont pas encore des naines blanches. Ce sont des intermédiaires entre le stade "post-AGB" (post-asymptotic giant branch) et le stade de naine blanche. Dans un diagramme HR, elle se répartissent à gauche (ce sont les étoiles les plus chaudes qui soient, leur température peut dépasser 100.000 K). Certaines sont lumineuses (la centrale de NGC 40 par exemple) donc en haut à gauche, d'autres sont faibles (la centrale de M57 par exemple) donc plutôt en bas à gauche. Les naines blanches sont en bas du diagramme HR, c'est l'étape suivante.

 

La plus facile des naines blanches est Omicron-2 Eridani B. Omicron-2 est une étoile triple facile à séparer : la composante A possède deux compagnons nettement plus faibles, le moins faible des deux étant la naine blanche (l'autre est une naine rouge).

[garfieldthecat]

Merci Bruno pour la précision, là j'apprends un truc . Donc si je comprends bien, le temps de transition de l'étoile vers le stade naine blanche est plus long que le temps de dispersion de la nébuleuse?

[Armael]

Oki !

C'est donc un rapport de surface...

Mais quelle est donc la réaction qui entretient une naine blanche ? Car la fusion du carbone n'est pas possible... Serait-ce l'hydrogène résiduel ? Cependant, la pression des couches supérieures est absente, donc la pression nécessaire aussi ... ?

Merci d'avance

[trounoir06]

Oki !

C'est donc un rapport de surface...

Mais quelle est donc la réaction qui entretient une naine blanche ? Car la fusion du carbone n'est pas possible... Serait-ce l'hydrogène résiduel ? Cependant, la pression des couches supérieures est absente, donc la pression nécessaire aussi ... ?

Merci d'avance

 

bonjour à tous,

 

je crois que l'etoile n'est plus assez massive et chaude pour declencher la reaction permettant la fusion du carbone en élement plus lourds.L'etoile devient alors très dense (de la taille d'une petite planete environ)c'est la contraction de l'etoile sur elle même qui contribu à l'echauffement pour devenir une naine blanche.dite moi si je me trompe????

[ChiCyg]

En fait, il existe différents types de naines blanches suivant la masse de l'étoile de départ et selon que son histoire a été perturbée ou non par la présence d'un compagnon (qui peut lui avoir injecté ou absorbé une partie de sa masse).

 

La naine blanche apparait lorsque l'étoile a expulsé (de manière plus ou moins violente) ses couches extérieures. La disparition de ces couches fait qu'il n'y a plus une pression suffisante sur le coeur pour maintenir les réactions nucléaires. L'étoile montre donc son coeur à nu .

 

La perte de masse des étoiles en fin de vie semble plus ou moins saccadée : on l'observe sur des étoiles qui sont encore sur la branche asymptotique des géantes comme Mira (omicron Ceti) qui "lâche" une trainée "sale" dans l'espace interstellaire (voir http://science.nasa.gov/headlines/y2007/15aug_mira.htm?list168132 ) ou sur des objets comme les OH/IR qui ne sont visibles qu'en infrarouge parce qu'englués dans un épais cocon de poussière.

 

En revanche, certaines nébuleuses planétaires ont bel et bien une naine blanche en leur centre. Le fait qu'elles soient "blanches" c'est à dire très chaudes prouvent qu'elles ont expulsé leurs couches extérieures et qu'elles n'ont plus de réactions nucléaires.

 

Le terme de naine blanche recouvre des objets différents selon leur origine et selon leur âge, car contrairement à une étoile qui reste sagement pendant des années sur la séquence principale, une naine blanche se refroidit progressivement.

 

Pour comprendre pourquoi une étoile devient géante, il faut penser qu'il y a une "lutte" entre la masse des couches externes qui écrase le coeur et permet l'apparition de réactions nucléaires, et la production de chaleur du coeur par les réactions nucléaires qui échauffent ces couches extérieures, les font se dilater et relâcher un peu leur pression jusqu'à un équilibre plus ou moins stable.

 

Dans une géante,pour brûler l'hélium, il faut un coeur en gros 2 fois plus dense et 8 fois plus chaud que pour brûler de l'hydrogène. L'essentiel de la masse de l'étoile est alors concentré dans un petit volume. Les couches les plus extérieures (dont l'atmosphère) doivent alors laisser passer beaucoup de rayonnement (1000 à 10000 fois plus que sur la séquence principale), mais leur opacité gêne le rayonnement. Ces couches deviennent alors convectives (se mettent à "bouillir" un peu comme l'eau dans une casserole) et prennent alors une extension considérable sans rapport avec la dimension du coeur.

 

On a alors une contradiction apparente, un coeur de plus en plus chaud, petit et dense, et des couches externes de plus en plus froides, étendues et ténues.

[Armael]

En revanche, certaines nébuleuses planétaires ont bel et bien une naine blanche en leur centre. Le fait qu'elles soient "blanches" c'est à dire très chaudes prouvent qu'elles ont expulsé leurs couches extérieures et qu'elles n'ont plus de réactions nucléaires.

Oui, c'est bien ça ma question. Comment, sans avoi de réaction nucleaires peuvent-elles être trèschaudes et produire de la lumière ?

Qu'est ce qui permet cela ? Est-ce la contraction de l'étoile qui produit cette énergie ?

Merci

[ChiCyg]

C'est comme si tu coupes le gaz et ouvres la cocotte minute. L'intérieur va t'apparaître très chaud et va refroidir progressivement.

 

La naine blanche est un peu dans la même situation : son coeur est très chaud parce qu'il y a eu des réactions nucléaires grâce aux couches externes qui maintenaient une pression suffisante. L'expulsion de ces couches externes fait que les réactions nucléaires s'éteignent (le gaz est coupé) et en même temps mettent le coeur à nu (le couvercle est enlevé).

 

Par la suite la naine blanche ne va faire que se refroidir elle sera de plus en plus froide et dégagera de moins en moins d'énergie. Et elle évoluera sur le diagramme HR des naines blanches vers le bas et la droite (moins lumineuse, moins chaude).

 

En se contractant les étoiles s'échauffent et commencent à rayonner leur chaleur. Pour compenser leur perte d'énergie, elles se contractent de plus en plus. La pression et la température augmentent au centre. S'il n'y a pas de réactions nucléaires l'objet finit par trouver un équilibre et se refroidit.

 

Il se trouve qu'il n'y a pas si longtemps (au début du 20 ème siècle), on n'avait pas idée de l'existence des réactions nucléaires et on pensait que les étoiles ne faisaient que dissiper l'énergie de leur contraction. Ainsi, en octobre 1918, Eddington en mesurant la vitesse de diminution de période des Céphéïdes trouvait qu'il leur fallait 10 millions d'années pour passer du type G au type F en se refroidissant parce qu'il pensait que les Céphéïdes, plus froides, étaient donc des étoiles jeunes, logique. Or des mesures sur les roches terrestres et sur le système terre-lune montraient que le système solaire, donc le soleil avait un âge qui se chiffrait en milliards d'années plutôt qu'en millions d'années.

 

Si tu as envie de lire en anglais, c'est là :

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1918Obs....41..379E&db_key=AST&link_type=ARTICLE

et puis j'aime bien la finale (un peu sexiste ) : "I am, Gentlemen, Yours faithfully"

 

Où l'on apprend qu'un raisonnement logique et apparemment exact peut conduire à des conclusions fausses. Ce qui devrait toujours, en astronomie, conduire à une grande prudence dans les conclusions.

[Snark]

Oui, c'est bien ça ma question. Comment, sans avoir de réaction nucleaires peuvent-elles être trèschaudes et produire de la lumière ?

Qu'est ce qui permet cela ? Est-ce la contraction de l'étoile qui produit cette énergie ?

Merci

 

C'est ce qui se passe chez nous mais à une autre échelle, la lumière est dans l'infrarouge.

 

" Jupiter émet plus d'énergie quelle en reçoit (70% de plus). L'intérieur de Jupiter est chaud, son coeur est probablement approximativement à 20,000 K. Cette chaleur est produite par un mécanisme de Kelvin-Helmholtz et par la compression gravitationnelle lente de la planète. "

 

http://www.le-systeme-solaire.net/modules.php?name=syssol&page=jupiter