Étoile
Origine
• univers = 13,7 Ga1. fluctuations quantiques
2. inflation cosmique
3. fond diffus cosmologique
4. âges sombres
5. 1res étoiles (III)
6. formations de galaxies
6. expansion↗
Rôle
• composante principale des Gx• ~ toute la lumière de l'univers
• moteur de l'évolution chimique
Propriétés
• boule de plasma• équilibre pression + gravité
• masse M
• luminosité L ∝ S + Teff
• rayon R
• température Teff
Relations avec M pour les naines
• luminosité L ∝ M3.5• rayon R ∝ M0,8
• température Teff ∝ M0,5
• durée de vie τ ∝ 1/M2,5
Corps noir
• corps noir ⇒ spectre continu• atmosphère étoile ⇒ raies d'abs.
• E = σTeff4 (W/m2)
• Stefan : L = 4πR2 σTeff4 (W)
• Wien : λmax = 2,9 10-3/T (m)
Céphéide
• géante variable J• M = 4 à 15 M☉
• P = 1 à 135 j
• oscillation entre P et G
• mécanisme κ = opacité↕ ⇒ V↕ ⇒ L↕
Calcul de la distance
• P ⇒ M = a log(P) + b• m et M ⇒ d = 10(m − M + 5)/5 (pc)
• M = -2,5*log10(L/L☉) + 4,74
• M☉ = 4,74, MVéga = 0,6, mVéga = 0,6
Amas
• étoiles de même âge• ouvert = jeunes, peu liées
• globulaire = anciennes, liées par G
Fonctionnement
Énergie
1. fusion au centre2. transport radiatif, opacité↑
3. transport convectif, opacité↓
4. perte par rayonnement en surface
Fusion
• chaîne p-p, M < M☉, T > 4 MK• cycle CNO, M > M☉, T > 13 MK
• production de He 4
• T↑ + P↑ ⇒ fusion jusqu'au Fe
Transport
• M < 0,5 M☉ ⇒ convectif seul• 0,5 < M < 1,5 ⇒ radiatif + convectif
• M > 1,5 M☉ ⇒ convectif + radiatif
Évolution
Étapes
1. nuage mol. en équilibre P ↔ G1. M > MJ (Jeans)
2. SN + onde G + collis. ⇒ effondr.
3. séquence principale = naine
4. géante
5. restitution au milieu interstellaire
Tableau récapitulatif
Fusion du Soleil
1. H au centre < 7 Ga2. H en couche < 9,5 Ga
3. He au centre = 100 Ma, géante R
4. He en couches = 1 Ma
5. arrêt
6. nébuleuse planétaire
7. naine blanche
Diagramme Hertzsprung-Russell (HR)
• étude des populations + évolution• diagramme (T, L, R)
• Soleil = (6000 K, 1, 1)
• séquence principale sur la diag.
• géantes R L↑ + T↓ ⇒ haut + droite
• géantes B L↑ + T↑ ⇒ haut + gauche
• naines bl. L↓ + T↑ ⇒ bas + gauche
Type spectral
• OBAFGKM• O/bleu, A/blanc, G/jaune, M/rouge
• Soleil = G
Classification de Havard
Rotation
• durée de vie↗• aplatissement
• décalage vers le haut dans HR
• décalage du spectre sur les bords
• So : équat. = 25 j, pole = 35 j
Milieu interstellaire (MIS)
Composition
• 15% M de Gx• r. cosm. = p/90% + He/9% + e-, E↑
• gaz = ions + atomes + molécules
• poussière = silicates + C, 1% M
• rayonnement EM
• densité = 0.1 à 105 particules/cm3
Tableau récapitulatif
Nuage moléculaire
• densité suffisante ⇒ H2• gaz + grains de poussière
• froid = 10 K
• création d'étoiles
• raies émis. de CO lié à H2
• émis. + absorp. de IR + radio
• +300 molécules détectées
• Rho Ophiuchi = 125 pc
Région HI
• H atomique neutre• froid = 100 K ⇒ raie 21 cm d'abs.
• chaud = 8000 K ⇒ raie 21 cm d'ém.
Région HII
• H atomique ionisé = p + e-1. UV↑ ⇒ ionisation, 8000 K
2. nuage de protons + électrons
3. recomb. p + e- ⇒ visible à radio
• émission Hα
Gaz coronal
• H atomique + métaux ionisés• très chaud = 1 à 10 MK
• explosion de supernovae
• émission X, absorp. UV
Pierre Kervella. Les étoiles et le milieu interstellaire (I, II et III), DU ECU, Observatoire de Paris, 2023-2024.
Commentaires
Enregistrer un commentaire