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GRAVITATION

Effondrement gravitationnel et destin des étoiles

Les lois de Newton montrent qu’un ensemble de corps soumis aux forces de gravitation les uns par rapport aux autres, a tendance à se contracter sur lui-même si d’autres actions, de pression en particulier, ne viennent pas équilibrer ces forces centrifuges. Lorsqu’on a compris que le rayonnement du Soleil et de toutes les étoiles provient des réactions nucléaires qui fusionnent leurs éléments légers, à commencer par l’hydrogène, en éléments plus lourds, on a pu étudier le bilan des forces internes dans une étoile et esquisser une physique gravitationnelle de leur évolution.

La naissance des étoiles semble toujours liée à l’accrétion de plusieurs petits nuages de matière, eux-mêmes issus de la condensation d’atomes, de molécules ou de poussières présents dans le milieu interstellaire. Si la pression interne de ce nuage (thermique et turbulente et par définition dirigée vers l’extérieur) ne suffit pas à contrebalancer les forces d’autogravitation, le nuage résultant s’effondre en libérant de l’énergie ; on montre que la moitié de l’énergie libérée lors de la contraction de cette protoétoile est rayonnée dans l’espace tandis que l’autre moitié l’échauffe jusqu’à ce que sa température atteigne une dizaine de millions de degrés, permettant le déclenchement des réactions de fusion nucléaire, qui « allument » l’étoile. L’étoile rayonne alors en épuisant petit à petit tout son combustible nucléaire, c’est-à-dire en transmutant ses noyaux légers en noyaux plus lourds. Les destins ultérieurs des étoiles sont très variés – vers des géantes rouges et des naines blanches, vers des étoiles à neutron, vers des trous noirs… – et dépendent beaucoup de leurs masses ; dans tous les cas, la gravitation y joue un rôle primordial.

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Écrit par

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification

Pour citer cet article

Bernard PIRE. GRAVITATION [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Système de Ptolémée - crédits : Encyclopædia Universalis France

Système de Ptolémée

Système de Copernic - crédits : Encyclopædia Universalis France

Système de Copernic

Le système de Tycho Brahe - crédits : Hulton Archive/ Getty Images

Le système de Tycho Brahe

Autres références

  • GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

    • Écrit par Brandon CARTER
    • 8 922 mots
    • 3 médias

    Si l'on excepte la théorie classique de l'électromagnétisme, introduite bien plus tard par James Clerk Maxwell (1865), aucune théorie physique d'expression aussi simple que la loi du carré inverse de la distance, de Newton (1687), n'a jamais été aussi féconde. Si on laisse de côté quelques...

  • INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

    • Écrit par Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT
    • 1 968 mots
    • 2 médias

    La gravitation est responsable de phénomènes aussi différents que la pesanteur ressentie par tout un chacun, le mouvement des planètes ou l'expansion de l'Univers. Cette force de gravitation est extrêmement faible entre particules élémentaires, mais ses effets deviennent importants si...

  • ACTION & RÉACTION, physique

    • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
    • 1 498 mots
    ...s'agit ici d'un usage plus conforme au sens courant du terme, puisque la question est celle de la capacité des corps à agir l'un sur l'autre sans contact –  telle la force de gravitation du Soleil attirant la Terre à cent cinquante millions de kilomètres de distance. L'attraction universelle de Newton, sous...
  • ANTIMATIÈRE

    • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
    • 6 931 mots
    • 4 médias
    Indirectement, cette mesure de masse inerte, test de la symétrie matière-antimatière CPT, est aussi sensible aux effets gravitationnels. En effet, selon les principes qui sont à la base de la relativité générale, le temps propre ou, si l'on veut, l'horloge interne du proton et de l'antiproton...
  • ASTÉROÏDES

    • Écrit par Christiane FROESCHLÉ, Claude FROESCHLÉ, Patrick MICHEL
    • 10 700 mots
    • 13 médias
    ...Au début des années 1980, une modélisation particulière du problème dynamique permit à Jack L. Wisdom de faire une avancée décisive en direction de l'hypothèse gravitationnelle. Il réussit à montrer que des astéroïdes fictifs placés dans la lacune 1/3 pouvaient être déstabilisés sur quelques centaines...
  • ASTRONOMIE

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 11 339 mots
    • 20 médias
    ...à partir des lois de Kepler, Newton remonte à la cause première, la loi initiale qui provoque le mouvement des planètes et aboutit à la loi de la gravitation universelle : « Deux corps quelconques s'attirent en raison directe de leurs masses, et en raison inverse du carré de la distance de leur...
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Voir aussi