Physique-Stellaire | Dr. Goulu

Y aura-t-il encore des étoiles qui brûleront dans un trillion d'années ?

Tue, 11 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un d’années ça fait un milliard de milliards d’années… 10^18 c’est beaucoup …

d’après ,

10^14 années : Estimation haute pour la fin de la dans les galaxies. Cette date marque la transition vers l’ère dégénérée ; l’hydrogène n’est plus disponible pour former de nouvelles étoiles et celles qui existent épuisent leur combustible puis s’éteignent.
1,2×10^14 : Toutes les étoiles de l’univers ont épuisé leur combustible (les étoiles les plus durables, les à faible masse, ont une durée de vie d’environ 10 à 20 billions d’années). Après ce point, les seuls objets de masse stellaire restants sont des ( , et ). Les subsistent également.

Donc non, dans 10^18 années, les étoiles ne brûleront plus.

S'il y a deux étoiles identiques au point de vue de la masse et du stade de vie, vont-elles briller de même intensité ?

Sun, 02 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Grosso modo oui, dit que la luminosité est proportionnelle au cube de la masse d’une étoile. Mais:

ceci signifie qu’une étoile 26% plus massive qu’une autre brille 2x plus fort (1.26 est environ la racine cubique de 2)
deux de masses très proches peuvent être observées à des instants différents de leur cycle
à la fin de la , les étoiles massives évoluent de manière très rapide. Nous avons peu de chances d’observer deux géantes rouges semblables partir en supernova simultanément

Comment la combustion démarre dans les étoiles s'il n'y a pas d'oxygène et quand elles s'éteignent ?

Sun, 19 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a pas de combustion dans les étoiles, elles produisent de l’énergie par , principalement en transformant l’hydrogène en hélium.

Une étoile s’allume lorsque la pression et la température au centre de la qui la forme deviennent suffisamment élevées pour que la fusion commence.

La fusion s’arrête lorsque l’hélium devient trop abondant par rapport à l’hydrogène. L’étoile continue alors à se contracter sous l’effet de la gravitation, sa température et sa pression augmentent et si elle est assez massive, la peut commencer. Et ainsi de suite pour les étoiles très massives, qui fabriquent tous les éléments chimiques légers pendant leur vie, et les crachent dans l’espace en même temps que beaucoup d’éléments lourds pendant leur mort.

Comment les scientifiques pensaient-ils que le soleil fonctionnait avant la découverte de la fusion nucléaire ?

Mon, 25 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ils n’en avaient strictement aucune idée.

J’ai la chance de posséder un exemplaire de l" de de 1890. Ce bouquin est incroyable de précision sur les connaissances de l’époque, mais la partie que je préfère est le dernier chapitre qui énumère les 3 mystères de l’astronomie de l’époque:

La nature des “nébuleuses”. Quelques années plus tard Hubble démontre qu’il s’agit de galaxies, et qu’elles s’éloignent les unes des autres.
La precession du périhélie de Mercure. Après avoir cherché en vain une planète X, Y ou Z causant cette anomalie, c’est un certain Albert Einstein qui l’expliquera correctement par la Relativité.
La source d’énergie du Soleil. La découverte de l’hélium dans le spectre du soleil rend les choses encore plus incompréhensibles à l’époque : comment une boule de 98% d’hydrogène peut elle chauffer autant sans trace d’oxygène ou d’eau ? Il faudra attendre 1920 pour qu’Arthur Eddington explique correctement la .

Comment sait-on que la durée de vie du soleil est de 15 milliards d'années ?

Wed, 23 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La connaissance de l’ est le résultat combiné de deux approches:

les statistiques faites sur un très grand nombre d’étoiles qui montrent qu’elles se répartissent en groupes bien visibles dans le :

La connaissance des , qui a permis de comprendre l’évolution d’une étoile dans ce graphique, et combien de temps elle passe dans chaque étape.

Quelle que soit l’étoile, elle va passer la plupart de son temps à fusionner de l’Hydrogène en Hélium dans la “ ”, et ce temps est calculable à partie de la masse (réserve d’hydrogène) et de la luminosité (puissance rayonnée)

Par exemple pour le , on peut calculer qu’il va passer 9 milliards d’années sur la séquence principale, puis suivre le tracé dans le diagramme ci-dessous:

L sera donc la suivante, sans l’ombre d’un doute, sauf que le point blanc à droite sera si brillant qu’il devrait vous aveugler instantanément si on arrivait à le reproduire sur l’écran, plus de 1000x plus lumineux que le Soleil !

Dire que cette histoire dure 15 milliards d’années me semble un peu discutable car une est pratiquement éternelle tellement elle se refroidit lentement. Il me semble plus juste de dire environ 11, lorsque la fusion de l’Helium s’arrêtera. Après ça le Soleil ne sera plus vraiment une étoile, plutôt une braise.

Mesurer l’âge actuel du Soleil est un peu plus compliqué, mais comme je vois que ça fait l’objet d’une autre question, ça fera l’objet d’une réponse séparée.

Quelle masse ferait une sphère de Dyson ?

Fri, 06 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dyson avait pensé à une coquille d’acier de 2 à 3 mètres épaisseur au niveau de l’orbite terrestre, ce qui donne environ la masse de Jupiter, 2 × 10^27 kg.

Mais:

Papagiannis (1985) a démontré par le calcul qu’une coquille sphérique rigide ne peut être construite, compte tenu de la force gravitationnelle, de la pression des rayonnements solaires et des effets centripètes ( )

C’est pourquoi est plus vraisemblable, quoi qu’il faille trouver un gros gisement d’ quand même… Mais le résultat vaut le coup, non ? :

Pourquoi les étoiles deviennent-elles des trous noirs ?

Thu, 13 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Tant que l’étoile dégage de l’énergie par , la s’oppose à la gravitation et l’étoile garde une densité “normale” (la densité moyenne du Soleil est de 1.41 gramme / cm3, soit à peine supérieure à l’eau.

Quand la fusion se termine, l’étoile s’effondre sous sa propre gravité, et si elle est assez grosse, produire une qui va expulser une bonne partie de sa masse dans l’espace

Une étoile de plus de 12 masses solaires dépasse la après sa supernova, et devient une étoile à neutrons, ou un si sa masse résiduelle dépasse la de 3.2 masses solaires.

Comment deux étoiles mortes (naines blanches) qui se percutent peuvent-elles ressusciter en fusionnant ?

Fri, 24 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Comme indiqué dans l’article que j’ai ajouté en référence, c’est extrêmement rare, “normalement” la collision de deux naines blanches produit une .

En fait la collision n’a pas été observée. L’article émet l’hypothèse que l’étoile J005311 soit le résultat d’une telle collision car elle semble dépourvue d’hydrogène et d’hélium. Ils mentionnent la présence de carbone et d’oxygène, donc on peut imaginer 2 naines blanches de 4 masses solaires chacune qui ont formé une étoile de 8 masses solaires qui peut démarrer la et/ou et/ou et/ou , voire tout ceci en séquence rapide.

Notes de bas de page