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UNIVERS

Les étoiles

Les étoiles constituent une fraction importante de la masse de l'Univers. Notre Galaxie en contient une centaine de milliards.

Étoiles typiques : quelques caractéristiques - crédits : Encyclopædia Universalis France

Étoiles typiques : quelques caractéristiques

Encyclopædia Universalis France

La description du Soleil est un bon moyen pour appréhender l'ensemble des étoiles. En effet, le Soleil est une étoile très ordinaire : plus de la moitié des étoiles observées dans le ciel lui ressemblent. Sa masse (2 × 1030 kilogrammes), son rayon (700 000 kilomètres), sa température de surface (5 700 K, ce qui lui confère une couleur jaune-orange) et sa luminosité (4 × 1026 watts) ont des valeurs tout à fait moyennes par rapport à celles que peuvent prendre l'ensemble des étoiles (tabl. 3). Le Soleil tire son énergie des réactions nucléaires qui se produisent en son centre et qui transforment une partie de son hydrogène en hélium.

Il existe des étoiles beaucoup plus massives que le Soleil : certaines peuvent avoir des masses cent fois supérieures. Les étoiles les moins massives ont une masse de 0,08 masse solaire. Certains astres très peu lumineux, les naines brunes, ont une masse encore inférieure à celle-ci ; les réactions thermonucléaires ne peuvent pas s'y produire, si bien qu'elles se refroidissent progressivement.

Les étoiles évoluent comme des êtres vivants. Elles naissent à partir du milieu interstellaire, milieu extrêmement dilué et également très hétérogène, puisque l'on y trouve à la fois des régions ionisées, des molécules, de la poussière, des nuages relativement denses (103 particules par cm3) et froids (100 K), entourés d'un milieu très dilué (de 0,01 à 10 particules par centimètre cube) et chaud (température supérieure à 10 000 K). C'est évidemment à partir des nuages interstellaires denses, où le gaz est sous forme moléculaire, que les étoiles se forment par contraction de la matière interstellaire sous l'effet de sa propre gravité. Elles sont alors généralement entourées d'un disque en rotation où se formeront éventuellement les planètes. Les étoiles naissent le plus souvent en groupe, allant des étoiles doubles aux amas ouverts ou globulaires pouvant rassembler plusieurs millions d'étoiles.

Après cette phase, qui dure quelques centaines de milliers d'années, et pendant laquelle elles sont cachées par ce qui reste de la matière interstellaire qui les entoure et rayonnent surtout dans l'infrarouge, les étoiles deviennent visibles et parviennent au même stade d'évolution que le Soleil. Elles rayonnent comme lui l'énergie qui est libérée par la combustion de l'hydrogène en hélium dans leur région centrale. Le temps passé à ce stade d'évolution dépend fortement de la masse de l'étoile, puisque le débit de l'énergie libérée par ce mécanisme varie, approximativement, comme la puissance 3,5 de cette masse : les étoiles massives sont donc très lumineuses, mais leur débit d'énergie est tel que leur durée de vie est réduite ; cette durée varie approximativement comme l'inverse du cube de la masse, et les étoiles les plus massives ne vivent que 3 millions d'années. Les étoiles de masse inférieure à 0,8 masse solaire ont une durée de vie plus longue que l'âge de l'Univers, si bien que toutes celles qui se sont formées depuis le début sont encore présentes ; en revanche, il a pu y avoir de nombreuses générations d'étoiles massives. Pendant les neuf dixièmes de leur vie, où elles brûlent l'hydrogène, les étoiles ont des propriétés assez constantes ; les plus massives ont une surface très chaude (jusqu'à 50 000 K). Les étoiles les plus froides connues ont une température de surface de l'ordre de 2 000 kelvins.

Les étapes ultérieures de l'évolution des étoiles continuent à dépendre très fortement de leur masse. Les étoiles de faible masse, comme le Soleil, se transforment en géantes[...]

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Écrit par

  • : directeur de recherche émérite CNRS, Institut d'astrophysique de Paris
  • : astronome émérite à l'Observatoire de Paris

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Classification

Pour citer cet article

Jean AUDOUZE et James LEQUEUX. UNIVERS [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

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Autres références

  • UNIVERS (notions de base)

    • Écrit par Universalis
    • 4 771 mots
    • 17 médias

    Observer et dénombrer les constituants de l’Univers, comprendre son organisation, son fonctionnement et retracer son histoire font partie des aspirations que l’homme a toujours voulu satisfaire. Depuis cinquante ans, ses connaissances ont considérablement progressé, grâce à la maîtrise de nouvelles techniques....

  • PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

    • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
    • 8 172 mots
    • 12 médias
    ...élevées (100 MeV à 10—15 m, 100 GeV à 10—18 m). Cela nous permet aussi de comprendre les premières fractions de seconde suivant la naissance de l'Univers. Si nous vivons dans un Univers en expansion, la densité et la température (énergie moyenne par particule) sont d'autant plus élevées que l'on...

  • ANTHROPIQUE PRINCIPE

    • Écrit par Marc LACHIÈZE-REY
    • 1 299 mots

    L' anthropocentrisme a connu un tournant décisif à l'époque de la Renaissance. Jusqu'à Copernic (1473-1543), les « systèmes du monde » étaient explicitement centrés sur la Terre. Qu'elle fût considérée comme « centrale » ou comme « inférieure », la position occupée par l'homme possédait un caractère...

  • ANTIMATIÈRE

    • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
    • 6 931 mots
    • 4 médias
    Emilio Segrè - crédits : Keystone/ Getty Images
    ...antinoyaux et tous les antiatomes ou antimolécules peuvent exister. Le problème est de savoir s'il y a réellement de l'antimatière en abondance dans l'Univers. Les interrogations à ce sujet viennent en fait de la cosmologie, qui est la science qui spécule sur la naissance et l'évolution du monde. Les...

  • ARISTOTE (env. 385-322 av. J.-C.)

    • Écrit par Pierre AUBENQUE
    • 23 786 mots
    • 2 médias
    Aristote - crédits : Photos.com/ Jupiterimages
    ...essentiellement consacré, contrairement à ce que l'on pourrait attendre, à une étude des phénomènes astronomiques, mais plutôt à une étude générale de l'univers et des éléments qui constituent les corps (étude qui sera reprise et complétée dans le traité De la génération et de la corruption...
  • Afficher les 61 références

Voir aussi

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