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Les Etoiles


Les étoiles sont les astres les mieux visibles et les plus nombreux dans le ciel. Sous un ciel parfait, il est possible d’en voir environ trois milliers. Mais malheureusement, la pollution lumineuse a changé la donne. Loin de nous sont les ciels noirs regorgeant d’étoiles, impossibles sont devenues des « prouesses » comme voir des amas d’étoiles, des galaxies ou même simplement la Voie Lactée sans instrument d’optique. Seulement la manie de tout éclairer, le ciel y compris, à la vie dure. Illuminer à tout bout de champ n’est pas gratuit, et pourtant certains en veulent encore plus. Je m’arrête tout de suite (pour recommencer dans un autre article sans doute), car dénoncer la pollution lumineuse n’est pas le sujet de cet article.


Les étoiles donc semblent toutes blanches à première vue. Mais en y regardant de plus près, et en sachant retrouver des spécimens particuliers, on peut facilement constater qu’elles ont en réalité des couleurs, et des couleurs différentes. Ces couleurs sont le rouge, l’orange, le jaune, le blanc et le bleuté. En réalité, la couleur d’une étoile donne une idée de sa température : les plus chaudes sont les bleues, et dans les températures de plus en plus basses on trouve les blanches, les jaunes, les oranges et les rouges. Certains auront reconnu quelques couleurs de l’arc-en-ciel, qui obéit au même dégradé, du violet au rouge foncé. La deuxième caractéristique des étoiles qui frappe tout de suite l’œil est la brillance, ou plutôt la magnitude dans le jargon. Une étoile peut être plus brillante qu’une autre parce qu’elle produit effectivement plus de lumière ou simplement parce qu’elle est plus proche. Un peu comme une allumette et un phare semblant aussi brillant l’un que l’autre car placés à des distances différentes. La couleur et la luminosité sont les deux caractéristiques les mieux connues et les plus facilement mesurables des étoiles. Dans les années 1910, deux astronomes, Ejnar Hertzprung et Henry Norris Russel eurent en même temps l’idée de placer les étoiles dans un tableau, un graphique selon leur couleur et leur brillance. Ils obtinrent une disposition toute particulière : les étoiles les plus brillantes sont également les plus chaudes, comme on pourrait s’y attendre intuitivement. Au fur et à mesure que l’on prend des étoiles de moins en moins brillantes en compte, on remarque qu’elles sont également de plus en plus rouges. Sur le diagramme de Hertzprung-Russel, cela se voit à la séquence principale, cette bande descendant vers le bas à gauche. Attention, la graduation en température se fait dans l’ordre décroissant : les plus chaudes sont à gauche et les plus froides à droites. C’est spécial, je sais, mais c’est comme ça. Donc la majorité (90 %) des étoiles se rangent dans la séquence principale, sorte de nuage de points barrant le diagramme en deux. Mais en étudiant ce diagramme d’un peu plus près, on constate que quelques étoiles se trouvent aussi au-dessus à droite et d’autres en bas à gauche. Les premières sont lumineuses (en haut) et froides (à droite), tandis que le deuxième groupe est fait d’étoiles pâles (en bas) mais très chaudes (à gauche).

Les étoiles rouges situées au-dessus à droite du diagramme H-R sont très lumineuses parce qu’elles sont grosses : comme une grande fenêtre laisse passer plus de lumière, la plus grande surface de ces étoiles émet en tout plus de lumière. Ces étoiles sont appelées géantes rouges, ce sont des étoiles en fin de vie. Les supergéantes rouges sont encore plus grosses, donc encore plus lumineuses ; on les trouve encore un peu au-dessus des géantes rouges. Les étoiles se blottissant dans le coin inférieur gauche du diagramme H-R sont les naines blanches : elles sont petites, et comme une petite lucarne, elles n’ont pas beaucoup de surface lumineuse. Pour la plupart, elles sont aussi petites que la planète Terre ! Elles sont par contre très chaudes, car ce sont des cadavres d’étoiles, des cœurs d’étoiles débarrassés de leurs couches externes lors de leur « mort ». On sait donc que la couleur dépend en réalité de la température de l’étoile. D’autre part, la quantité de lumière émise dépend de la taille de l’étoile, mais est également liée à la température, puisque les étoiles se rangent de manière ordonnée dans un diagramme confrontant la luminosité et la température. En fait, la température, la brillance et même la durée de vie d’une étoile ne dépend pour ainsi dire que d’un seul paramètre : sa masse, c’est-à-dire la quantité de matière qu’elle contient. Plus loin dans les articles, nous ne parlerons plus d’étoiles chaudes ou froides, brillantes ou faiblardes, mais bien d’étoiles légères et d’étoiles massives, car de leur masse dépend toutes les autres caractéristiques.


Sommaire de cette rubrique :


La naissance des étoiles

La fin des étoiles légères

La fin des étoiles massives