Notes sur la fin des étoiles en astronomie: la fin - l'étoile massive, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez9 January 2014

Notes sur la fin des étoiles en astronomie: la fin - l'étoile massive, Notes de Astronomie

PDF (129.3 KB)
2 pages
296Numéro de visites
Description
Notes d'astronomie sur la fin des étoiles en astronomie: la fin - l'étoile massive. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: la combustion de l'hélium, autres réactions nucléaires, supergéante rouge, structure co...
20points
Points de téléchargement necessaire pour télécharger
ce document
Télécharger le document

La fin des étoiles en astronomie : Fin -

Etoile massive

Les étoiles de quelques masses solaires achèvent leur vie lorsque la combustion de

l'hélium s'arrête, faute de carburant. Par contre, les étoiles plus massives connaissent une fin

plus complexe car elles sont en mesure de déclencher d'autres réactions nucléaires. En effet,

plus la masse d'une étoile est élevée, plus le poids de ses couches externes est grand et plus le

noyau est comprimé. Ainsi la température de celui-ci peut atteindre des valeurs plus grandes,

ce qui permet à de nouvelles réactions de se mettre en place. Par exemple, une étoile de plus

de quatre masses solaires va chauffer son noyau jusqu'à 600 millions de degrés, seuil auquel la

fusion du carbone commence.

Mais cette nouvelle phase de combustion dure encore moins longtemps que la précédente et

l'étoile va très rapidement devoir trouver une nouvelle source d'énergie. C'est ainsi que va se

dérouler une série de différentes réactions nucléaires mettant en jeu des éléments de plus en

plus lourds. A chaque étape, la nouvelle source d'énergie sera épuisée plus vite que la

précédente et la combustion s'arrêtera momentanément. Ceci provoquera la contraction du

noyau et l'apparition d'une nouvelle coquille en fusion. Finalement une nouvelle réaction pourra

se mettre en place et le cycle recommencera.

Le nombre de réactions différentes est déterminé par la masse de l'étoile. Plus celle-ci est

grande, plus la température au centre de l'étoile peut être élevée et plus lourds sont les noyaux

susceptibles de fusionner. On peut citer les étoiles de 10 masses solaires, capables d'atteindre

le milliard de degrés et de déclencher la fusion de l'oxygène ou celles de plus de 20 masses

solaires, qui atteignent plusieurs milliards de degrés et permettent au silicium d'entrer en jeu.

Avec chaque nouveau type de réaction, les dimensions de l'étoile continueront à augmenter et

celle-ci se transformera peu à peu en une supergéante rouge.

Structure en pelures d'oignon d'une étoile très massive (échelle non respectée). Crédit : O. Esslinger

La chaîne ne va cependant pas continuer éternellement. Elle s'arrête lorsque le centre se

retrouve essentiellement formé de noyaux de fer-56. En effet, l'une des caractéristiques de tout

noyau est son énergie de liaison par constituant. Celle-ci représente la force avec laquelle un

élément du noyau, proton ou neutron, est lié à l'ensemble. Plus cette énergie de liaison est

forte, plus le noyau est stable. Or il se trouve que de tous les éléments, le fer-56 est celui qui

présente la plus grande énergie de liaison par constituant. C'est le noyau le plus stable qui

puisse exister. Il est incapable de fusionner en produisant de l'énergie. Pour cette raison, le fer

va obstinément refuser de jouer le jeu et de participer aux réactions nucléaires. C'est alors la fin

du cycle.

A ce stade, l'étoile a une structure très complexe. Au centre se trouve le noyau de fer éteint.

Ensuite, se succèdent une série de couches en fusion, chacune contenant l'un des éléments qui

a participé à l'histoire nucléaire du noyau. On trouve ainsi, en partant de l'intérieur, des couches

principalement constituées de silicium, de magnésium, de néon, d'oxygène, de carbone,

d'hélium et d'hydrogène. Les astrophysiciens parlent alors de structure en pelures d'oignon.

commentaires (0)
Aucun commentaire n'a été pas fait
Écrire ton premier commentaire
Ceci c'est un aperçu avant impression
Chercher dans l'extrait du document
Docsity n'est pas optimisée pour le navigateur que vous utilisez. Passez à Google Chrome, Firefox, Internet Explorer ou Safari 9+! Téléchargez Google Chrome