Évolution stellaire
L'évolution stellaire est l'étude de la façon dont une étoile change au fil du temps. Les étoiles peuvent changer énormément entre le moment où elles sont créées et celui où elles manquent d'énergie. Comme les étoiles peuvent produire de la lumière et de la chaleur pendant des millions ou des milliards d'années, les scientifiques étudient l'évolution stellaire en étudiant de nombreuses étoiles différentes à différents stades de leur vie.
Les étapes de la vie d'une étoile sont les suivantes : nébuleuse, étoile de séquence principale, géante rouge et soit naine blanche suivie d'une naine noire, d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir.
Le cycle de vie du soleil
Comment naît une étoile
Une étoile commence sa vie comme un nuage de poussière et de gaz appelé nébuleuse. Celle-ci est attirée par la gravité, ce qui la fait chauffer. Elle commence aussi à tourner et à ressembler à une boule. Lorsqu'elle devient suffisamment chaude, elle commence à libérer de l'énergie par fusion nucléaire, transformant l'hydrogène en hélium. Elle brille alors très fort et devient ce que les astronomes considèrent comme une étoile de séquence principale. Elle peut rester une étoile de séquence principale, en apparence identique, pendant des milliards d'années.
Changements de luminosité et de température alors qu'une étoile comme notre Soleil vieillit
Comment une star entre dans la vieillesse
Tôt ou tard, presque tout l'hydrogène du centre s'est transformé en hélium. Cela provoque l'arrêt de la réaction nucléaire au centre de l'étoile et le centre commence à se réduire en raison de la gravité de l'étoile. La couche de l'étoile située juste à l'extérieur du centre commencera à transformer l'hydrogène en hélium, libérant ainsi de l'énergie.
Les couches extérieures de l'étoile vont devenir beaucoup, beaucoup plus grandes. L'étoile produira beaucoup plus de lumière, parfois jusqu'à dix mille fois plus qu'au début. Comme la surface de l'étoile va s'agrandir, cette énergie sera répartie sur une zone beaucoup plus grande. De ce fait, la température de la surface va baisser et la couleur va passer au rouge ou à l'orange. L'étoile deviendra une géante rouge. Elle peut avaler toutes les planètes qui tournent autour d'elle.
Comment meurt une star
Plus tard, la géante rouge qui a été laissée par une étoile comme la nôtre cesse de brûler. Un nuage de gaz est émis et une étoile plus petite, appelée naine blanche, est laissée derrière elle. Après un temps très long, la naine blanche se refroidit pour devenir une naine noire.
Mais, lorsqu'une grosse géante rouge explose, l'explosion est beaucoup plus importante et s'appelle une supernova. Au lieu d'une naine blanche, elle laisse derrière elle une boule beaucoup plus petite et beaucoup plus dense appelée étoile à neutrons. Une étoile à neutrons est créée parce que la force de gravité est si forte que les atomes laissés derrière n'auraient pas d'électrons en orbite autour du noyau des atomes. Une cuillère à café de cette matière pourrait peser autant que la Terre entière.
Une géante rouge beaucoup plus grande laisse derrière elle un trou noir. Un trou noir est créé parce que la gravité est si forte que même les protons et les neutrons s'effondrent sur eux-mêmes. Même la lumière ne peut plus s'échapper d'un trou noir. Comme rien n'est plus fort que la force qui maintient les noyaux atomiques (le pluriel de "noyau") ensemble, certains physiciens pensent qu'un trou noir s'effondre jusqu'à un point mathématique appelé singularité.
