Format pdf

Les étoiles
“Que l’homme contemple donc la nature entière dans sa haute et pleine majesté [...] Qu’il y voie une infinité
d’univers, dont chacun a son firmament, ses planètes, ses étoiles, sa terre [...]” Pascal, Pensées.
Depuis des milliers d’années, le ciel et les étoiles intriguent les humains. En observant à
l’oeil nu ces étoiles, on en compte environ 3 000. Par contre, en inventant des outils pour
mieux les observer, on s’est rendu compte qu’il y en avait pas mal plus que ce que l’on
croyait. En réalité, les astronomes, grâce à leurs télescopes perfectionnés, en ont compté
des centaines de millions! Pour s’aider à mieux les reconnaître et pour mieux s’orienter,
l’homme de l’Antiquité a regroupé les étoiles qui étaient près les unes des autres en
familles , que l’on appelle constellations . Toutes les étoiles brillantes qui étaient dans
une même région du ciel étaient rassemblées pour représenter un personnage ou un animal
mythologique. Les Chinois, Égyptiens, Mayas et Incas, pour ne nommer que ceux -là, ont
représenté des centaines de constellations différentes. Les formes et les noms des
constellations comme nous les connaissons aujourd’hui ont été désigné par les Grecs il y a
près de 3 000 ans. Par exemple, la Grande Ourse et la Petite Ourse sont toutes deux des
constellations parmi les 88 qui ont été répertoriées dans le ciel.
Mais qu’est-ce qu’une étoile? de quoi est-ce composé, sont-elles toutes blanches et estce qu’une étoile peut mourir et disparaître? Voici quelques questions auxquelles ce texte
va tenter de répondre.
La composition d’une étoile:
Une étoile, c’est une grosse boule de gaz incandescents, principalement de l’hydrogène et
de l’hélium, rendus lumineux par une intense chaleur). Le carburant d’une étoile, dans sa
phase principale, est l’hydrogène. Lorsque l’hydrogène s’épuise, la production d’énergie
dans le coeur devient insuffisante pour maintenir la contraction de la force de
gravitation. L’étoile s’effondre, devient plus chaude au point où les éléments qui la
composent cuisent sous l’effet de la fusion. L’étoile devient alors géante ou super
géante , selon de sa masse.
Couleur et température différente
La couleur d’une étoile dépend de sa température. En effet, en observant la flamme d’une
chandelle, tu peux remarquer que le coeur de cette flamme est bleu, qu’autour de ce
dernier on voit du blanc et que le reste de la flamme est jaune. Le coeur de la flamme, plus
près de la mèche. est donc plus chaud que son contour.
Revenons-en aux étoiles. Les étoiles diffèrent donc par leur éclat et leur couleur.
Antares, dans la constellation du Scorpion, Aldébaran , de la constellation du Taureau ou
encore Beltegeuse d’Orion sont toutes rouges. Véga, dans la Lyre, Rigel. dans Orion, sont
bleues et notre soleil est jaune. Lorsqu’on observe les étoiles avec de bons instruments,
on peut en voir de couleurs différentes. Les étoiles bleues chauffent de 11 000 à 25
0
000 degrés Celsius. Les étoiles blanches sont à 10 000 Celsius. Les jaunes ont une
0
0
température de 5 800 Celsius, les oranges,4 500 Celsius et enfin les rouges ont une
0
température de 3 000 Celsius.
La magnitude apparente
Échelle de Magnitude
-Soleil
La première chose que l’on remarque en regardant
le ciel, c’est qu’il y a des étoiles d’éclats différents.
-25
Pour décrire cette variété, on créa un système de
-20
magnitude. Le système de magnitude tel que
nous le connaissons aujourd’hui nous provient
-15
-Pleine lune
d’un astronome grec, Hypparque. Deux siècles avant
Jésus-Christ, ce dernier classa les étoiles en six
-10
groupes. Les étoiles ayant un plus grand
éclat sont de magnitude 1, et les étoiles
-5
-Vénus
0
-Sirius
ayant l’éclat le plus faible sont de magnitude 6.
En 1856, un autre astronome, Norman Pogson,
quantifie cette échelle. Une étoile de
magnitude 1 est 2,5 fois plus brillante
+5
qu’une étoile de magnitude 2, elle-même
2,5 fois plus brillante qu’une étoile de
-Limite jumelles
+10
magnitude 3. Une étoile de magnitude 1
est donc 100 fois plus brillante que la plus
-Limite oeil nu
-Pluton
+15
faible étoile visible à l’oeil nu.
-Limite télescope
de 300 mètres
+20
L’échelle de magnitude apparente permet de couvrir un domaine d’éclat
variant de 1 à 100 milliards, allant de l’étoile la plus brillante à la galaxie la plus faible vue à travers un télescope
+25
-Limite grand
télescope
La magnitude absolue
Les étoiles ont des magnitudes apparentes pour deux raisons: leur distance et leur
luminosité intrinsèque. Pour caractériser cette luminosité intrinsèque des étoiles, les
astronomes se servent de la magnitude absolue, , qui est la magnitude apparente d’une
étoile située à 33 années-lumière de la terre.
Le cycle de vie d’une étoile
Au départ, une étoile naît à partir de gaz et de poussières se trouvant dans
l’espace . Cette matière interstellaire est plus dense à certains endroits. Sous l’effet
de sa gravité, la matière interstellaire se contracte et forme une NÉBULEUSE . Il
existe cinq sortes de nébuleuses. Il y a les nébuleuses à émission, les nébuleuses à
réflexion, les nébuleuses obscures, les nébuleuses planétaires et enfin, les restes de
supernovas, Les trois premiers types de nébuleuses forment des PROTOÉTOILES. Lors
de ce processus, elle devient incandescente et là où la matière est le plus condensée se
forment des protoétoiles.
Voici les étapes de la vie d’une étoile ayant une masse semblable au soleil:
1.
2.
Un système solaire simple
3.
L’étoile se dilate et refroidit
Une géante rouge est formée
Les experts en astronomie ont déjà une idée de ce qui arrivera à notre Soleil en
observant des étoiles possédant une masse semblable à ce dernier, et ce à différentes
étapes de leur vie. Une étoile peut vivre des milliards d’années dans un état d’équilibre qui
se fait entre l’énergie rayonnée et la force de gravitation qui tend à le contracter.
Lorsque tout l’hydrogène de l’étoile s’est transformé en hélium, l’étoile manque de
combustible. La gravitation alors comprime le coeur de l’étoile et sa température
augmente et les couches extérieures se dilatent. Celle-ci se stabilisera de façon
temporaire en géante rouge, peut-être après avoir englouti quelques-unes de ses planètes.
Les couches extérieures gazeuses peuvent se diffuser peu à peu et entourer à distance le
coeur de l’ancienne étoile. Cela donne naissance à une nébuleuse planétaire. Lorsque
l’enveloppe se disperse, il reste un noyau dense, une naine blanche. Comme cette naine n’a
plus aucun combustible, celle-ci se refroidit et devient une naine rouge, de plus en plus
sombre, entourée de petites planètes glacées.
5. Une naine blanche et ses planètes.
4. La couche externe de gaz s’éloigne de l’étoile.
C’est une nébuleuse planétaire.
6. Une naine rouge et ses planètes glacées.
Les étapes de vie d’une étoile plus lourde que le soleil (étoile massive)
1.
Une étoile massive et ses planètes
2.
L’étoile se dilate et refroidit
3.
Une supergéante
Les étoiles ayant une masse au moins cinq fois plus grosse que le soleil brillent de façon
très intense. Parfois, elles peuvent consommer leur réserve en hydrogène en moins d’un
million d’années. Alors, leur noyau se contracte et les couches externes se dilatent.
L’étoile devient alors une supergéante. Dans le coeur de l’étoile, la pression est tellement
forte que cela provoque une fusion nucléaire de l’hélium. ce dernier se transforme ainsi en
carbone, ce qui procure à l’étoile une nouvelle source d’énergie. Lorsqu’elle a tout
consommé sa réserve d’hélium, la condensation plus forte dans le coeur entraîne de
nouvelles fusions nucléaires. Finalement,un noyau de fer se forme. À ce stade, il y a
encore une fusion qui demande de l’énergie . celle-ci ne peut provenir que de l’explosion de
l’étoile, qui se transforme en supernova. Après l’explosion, tout ce qui reste de l’étoile
est son coeur effondré. Voilà une étoile à Neutrons. La densité des étoiles à neutrons
est beaucoup plus grande que celle des naines blanches. Ces étoiles tournent très
rapidement sur elles-mêmes en émettant des faisceaux de lumière et des ondes radio qui
balaient la Terre comme un phare. Cet effet de clignotement a conduit les astronomes à
donner le nom de Pulsars à ces étoiles. Une étoile de masse très importante peut laisser
comme vestige un trou noir, cette petite masse où la gravitation est tellement forte que
même la lumière ne peut s’échapper.
L’observation d’aujourd’hui
Qu’elles soient près ou loin de nous, naines ou supergéantes, les étoiles fascineront
toujours autant les astronomes amateurs ou experts. Dans l’infinité qui nous entoure, on
peut dire que nous avons seulement découvert que la pointe de l’ iceberg et qu’il nous en
reste beaucoup à apprendre sur notre univers. Par contre, les observateurs ont
aujourd’hui la chance de bénéficier des développements technologiques extraordinaires que
l’astronomie a connus depuis le début du siècle passé. Des télescopes de plus en plus
sophistiqués, associés à des détecteurs de plus en plus puissants nous ont fait voir
l’espace sous un jour nouveau.
Par Carolyne Richard