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Cycle de vie des étoiles et diagramme H–R – de la nébuleuse à la naine blanche, l'étoile à neutrons ou le trou noir

PhysiqueGravitation et astronomie17–18 ans

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Choisissez la masse initiale d'une étoile (0,1–40 M☉) et suivez-la sur le diagramme de Hertzsprung–Russell : nébuleuse, proto-étoile, séquence principale, géante ou supergéante rouge, puis naine blanche, ou supernova laissant une étoile à neutrons ou un trou noir. Les mesures donnent la température, la luminosité, le rayon tiré de L = 4πR²σT⁴, la longueur d'onde du maximum selon la loi de Wien et la durée de vie ≈ 10¹⁰ ans × M^−2,5. Une bande d'éléments montre ce que l'étoile fabrique, et vous pouvez toucher des étoiles réelles comme Sirius ou Bételgeuse pour comparer.

Leçon : Cycle de vie des étoiles, fusion nucléaire et diagramme de Hertzsprung–Russell

Ce qu’elle montre

La masse initiale décide de toute la vie d'une étoile. La gravité contracte un nuage de gaz en proto-étoile jusqu'à ce que le cœur soit assez chaud pour fusionner l'hydrogène ; l'étoile passe ensuite l'essentiel de sa vie sur la séquence principale, où les plus massives sont plus chaudes, bien plus lumineuses et vivent beaucoup moins longtemps. Quand l'hydrogène du cœur est épuisé, une étoile comme le Soleil gonfle en géante rouge, fusionne l'hélium en carbone et oxygène, éjecte une nébuleuse planétaire et laisse une naine blanche. Au-delà d'environ 8 masses solaires, l'étoile fusionne jusqu'au fer puis explose en supernova.

Mode d’emploi

Faites glisser Masse initiale ou touchez un préréglage comme 1 M☉ ou 15 M☉, puis touchez Lecture pour voir l'étoile parcourir le diagramme H–R ; utilisez ◀ et ▶ ou le curseur Cycle de vie pour passer d'une étape à l'autre. Les panneaux montrent la taille et la couleur de l'étoile, ses couches et les éléments formés. Cochez Étoiles nommées et touchez une étoile pour lire ses données.

Paramètres modifiables

  • Masse initiale de l'étoile 0,1–40 M☉
  • Afficher les étoiles nommées
  • Afficher les droites de rayon constant

Questions à explorer

  1. Pourquoi une étoile de 10 masses solaires vit-elle des centaines de fois moins longtemps que le Soleil ?
  2. D'après le diagramme H–R, laquelle est la plus chaude et laquelle est la plus grande : Bételgeuse ou Sirius B ?
  3. Pourquoi la fusion au cœur d'une étoile s'arrête-t-elle au fer ?

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