révision module 3-correction

Astronomie
Révision de module 3 : Les étoiles
1. Dessine la méthode de la parallaxe.
2. Comment régler le problème de turbulence atmosphérique?
Il suffit de placer l’instrument d’observation au-delà de l’atmosphère.
3. Explique brièvement la méthode du point de convergence.
Puisque nous pouvons observer les vitesses de déplacement des
étoiles, le mouvement d’un groupe d’entre elles vers un point commun
permet de calculer leurs distances.
4. Quelle est la différence entre les concepts de luminosité apparente
et absolue?
Apparente est la luminosité d’une étoile telle que perçue pour
l’observateur sur la Terre et absolue est la luminosité actuelle de
l’étoile.
5. La gamme de luminosité varie par quel facteur. Cela signifie quoi?
La gamme varie selon un facteur de 10 milliards. Cela signifie un
gigantesque écart entre les luminosités de étoiles les plus brillantes
et moins brillantes.
6. La magnitude est une valeur observée comment? Quels facteurs
influencent la magnitude apparente?
La magnitude est notre perception de l’éclat lumineux à l’œil nu.
Elle varie selon la luminosité de l’étoile ainsi que selon sa distance.
7. Que veut dire magnitude absolue?
La comparaison de luminosité d’étoiles si elles se trouvaient toutes
à distance égale.
8. Compare les différences de températures d’étoiles. Que remarque-ton en comparant les gammes de luminosité avec les gammes de
températures?
Les températures des étoiles varient de 3000 degrés à environ
50000 degrés. On peut remarquer que les températures varient
beaucoup moins que les luminosités.
9. Quelle est l’ordre thermique des types spectraux?
O,B,A,F,G,K,M
10. Dessine le diagramme Hertzsprung-Russell.
11. Explique la signification de la séquence principale.
La majorité des étoiles (environ 90%) semblent suivre une suite
évidente qui représente une relation entre luminosité (taille) et
température (couleur). Ces étoiles sont encore dans la phase de
fusion de l’hydrogène (étape 1 de leur vie)
12. Quels sont les groupes d’exceptions du diagramme?
Géantes rouges, supergéantes et naine blanches.
13. Pourquoi a-t-on eu recours aux étoiles binaires pour étudier les
masses stellaires?
Parce que les lois physiques (Kepler et Newton) s’appliquent dans le
calcul des masses entre 2 objets.
14. Quelle est la relation entre masse et luminosité?
Une augmentation de masse entraîne une augmentation de
luminosité.
15. Résume un peu le paradoxe de l’âge du Soleil.
Les hypothèses de combustion et contraction du charbon ont été
infirmé lorsque les méthodes de datation géologique ont confirmé
que l’âge de notre planète/ système solaire dépassaient la valeur
théorique du Soleil. Einstein a permis de constater que la
transformation de masse en énergie permettrait au Soleil de
«bruler» pendant des milliards d’années (même si on ignorait le
processus que notre étoile utilisait)
16. Explique la formule d’Einstein E= mc2.
Il y a une relation directe entre transformation de matière en
énergie qui incorpore la constante du carré de la vitesse de la
lumière.
17. À l’aide du concept de la formule précédente, explique le
fonctionnement de la fusion nucléaire.
En fusionnant des atomes des atomes d’hydrogène en hélium, une
certaine quantité de masse est transformée en énergie.
18. Explique ou dessine la chaîne proton-proton.
19. Comment obtenons-nous des noyaux atomiques plus lourds?
Les étoiles n’arrêtent pas à l’hélium. Elles continuent à fusionner
des éléments de plus en plus lourds.
20. La durée de vie d’une étoile dépend de quels facteurs?
Sa durée de vie dépend de sa quantité d’hydrogène ainsi que la
vitesse à laquelle elle le brûle.
21. Explique la formation d’une étoile.
Une nébuleuse de gaz et de poussière se contracte sous sa propre
gravité et se réchauffe progressivement. En atteignant une certaine
température, la fusion de l’hydrogène commence (capable de
combattre la force de gravité) et une étoile est née.
22. Différencie les nébuleuses sombres, de réflexion et d’émission.
Sombres : surtout composée de gaz (peu d’étoiles) donc ne
produise pas de lumière. Elles ne sont visibles que lorsqu’elles
bloquent des sources de lumière lointaines.
Réflexion : nébuleuses qui réfléchissent la lumière d’étoiles
avoisinantes. (pas suffisamment chaudes pour émettre ellesmêmes)
Émission : Émettent de la lumière de nombreuses couleurs grâce à
leurs jeunes étoiles massives et chaudes.
23. Nomme les différentes sortes d’étoiles.
Naines brunes, naines rouges, naines jaunes, géantes rouges,
supergéantes, nébuleuses planétaires, naines blanches, massives ou
géantes bleues, naines noires, étoiles à neutrons, trous noirs.
24. Décris les différentes possibilités quant à l’évolution des étoiles.
- Petites nébuleuses formeront des naines rouges qui bruleront
pour des centaines (ou même milliers) de milliards d’années.
- Des nébuleuses de taille moyenne donneront naissances à des
naines jaunes, qui deviendront des géantes ou même
supergéantes rouges. Par la suite, elles deviendront des
nébuleuses planétaires qui finiront par perdre leurs couches
externes, ne laissant qu’un minuscule noyau chaud nommé
naine blanche.
- Les plus grosses nébuleuses, donneront naissance aux étoiles
massives. Dépendamment de leur taille et masse, celles-ci
finiront par explosé en supernova laissant derrière elles un
noyau d’étoile à neutrons ou encore (dans les cas plus massifs)
un trou noir.
25. Quel est le sort de notre Soleil?
Il est une naine jaune, donc sa vie se caractérise par la description
d’une nébuleuse de taille moyenne (ci-dessus). Nous somme à michemin dans sa fusion d’hydrogène et sa transformation en géante
rouge aura lieu dans approx. 5 milliards d’années.
26. Qu’est-ce qu’une nova?
Cas particulier où une naine blanche se trouve à proximité d’une
géante rouge et lui vole son gaz, créant ainsi un éclat de lumière.
27. La masse de Chandrasekhar détermine quoi?
Cette valeur (1,44 Msolaire) détermine si une étoile deviendra une
naine blanche ou non (sinon étoile à neutrons).
28. Qu’est-ce qu’une supernova? Quelle est leur importance (2 choses)?
Les supernovas sont les explosions extraordinaires qui proviennent
en fin de vie d’une étoile massive. Elles sont responsables de
disperser la matière (les divers éléments) de l’étoile partout dans
l’espace (l’Univers). De plus, leurs ondes de choc accélèrent la
contraction des nébuleuses qui permettront la création de
nouvelles étoiles.
29. Qu’est-ce qu’une vitesse de libération?
La vitesse nécessaire pour échapper à la force de gravitation d’un
astre.
30. Comment observer l’existence d’un trou noir?
Il est impossible d’observer un trou noir directement car la lumière
elle-même ne peut échapper sa gravité pour nous réfléchir son
image. Le seul moyen d’observation consiste à détecter les
anomalies lumineuses de la matière dans ses régions avoisinantes.