18 : Les étoiles - Un recensement céleste
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Comment se forment les étoiles ? Combien de temps vivent-ils ? Et comment meurent-ils ? Arrêtez-vous et pensez à quel point il est difficile de répondre à ces questions.
Les étoiles vivent si longtemps qu'il n'y a rien à gagner à les regarder pendant toute une vie humaine. Pour découvrir comment les étoiles évoluent de la naissance à la mort, il a fallu mesurer les caractéristiques de nombreuses étoiles (pour effectuer un recensement céleste, en fait), puis déterminer quelles caractéristiques nous aident à comprendre l'histoire de la vie des étoiles. Les astronomes ont essayé diverses hypothèses sur les étoiles jusqu'à trouver la bonne approche pour comprendre leur développement. Mais la clé était d'abord de faire un recensement complet des étoiles qui nous entouraient.
- 18.1 : Mesure des masses stellaires
- Pour comprendre les propriétés des étoiles, nous devons réaliser des études de grande envergure. Nous constatons que les étoiles qui paraissent les plus brillantes à nos yeux le sont principalement parce qu'elles sont intrinsèquement très lumineuses, et non parce qu'elles sont les plus proches de nous. La plupart des étoiles les plus proches sont intrinsèquement si faibles qu'elles ne peuvent être observées qu'à l'aide d'un télescope. Les étoiles de faible masse et de faible luminosité sont beaucoup plus communes que les étoiles de masse et de luminosité élevées.
- 18.2 : Mesure des masses stellaires
- Les masses des étoiles peuvent être déterminées par l'analyse de l'orbite d'étoiles binaires, c'est-à-dire de deux étoiles qui gravitent autour d'un centre de masse commun. Dans les binaires visuels, les deux étoiles peuvent être vues séparément dans un télescope, alors que dans un binaire spectroscopique, seul le spectre révèle la présence de deux étoiles. Les masses stellaires varient d'environ 1/12 à plus de 100 fois la masse du Soleil (dans de rares cas, jusqu'à 250 fois la masse du Soleil). Les objets dont la masse est comprise entre 1/12 et 1/100 de celle du Soleil sont appelés naines brunes
- 18.3 : Diamètres des étoiles
- Le diamètre des étoiles peut être déterminé en mesurant le temps qu'il faut à un objet (la Lune, une planète ou une étoile compagne) pour passer devant lui et bloquer sa lumière. Les diamètres des membres des systèmes binaires d'éclipse (où les étoiles passent les unes devant les autres) peuvent être déterminés par l'analyse de leurs mouvements orbitaux.
- 18.4 : Le diagramme H-R
- Le diagramme de Hertzsprung—Russell, ou diagramme H—R, est un diagramme de la luminosité stellaire par rapport à la température de surface. La plupart des étoiles se situent sur la séquence principale, qui s'étend en diagonale sur le diagramme H—R, depuis une température et une luminosité élevées jusqu'à une température basse et une faible luminosité. La position d'une étoile le long de la séquence principale est déterminée par sa masse. Les étoiles de masse élevée émettent plus d'énergie et sont plus chaudes que les étoiles de faible masse de la séquence principale.
Miniature : Les étoiles sont de tailles, de masses, de températures et de luminosités variées. Cette image montre une partie d'un groupe d'étoiles dans le Petit Nuage de Magellan (numéro de catalogue NGC 290). Situé à environ 200 000 années-lumière, le NGC 290 a une largeur d'environ 65 années-lumière. Comme les étoiles de cet amas se trouvent toutes à peu près à la même distance de nous, les différences de luminosité apparente correspondent à des différences de luminosité ; les différences de température expliquent les différences de couleur. Les différentes couleurs et luminosités de ces étoiles fournissent des indices sur leur histoire de vie. (source : modification des travaux par E. Olszewski (Université de l'Arizona), Agence spatiale européenne, NASA).