L'évolution stellaire
Par Adrien Artaud et Florent Condaminas
La vie des étoiles
A. La naissance
Les étoiles naissent dans des nuages d’hydrogène interstellaires, qui se contractent sous l’effet de la gravitation. L’énergie rassemblée au même endroit permet alors une fusion nucléaire qui enclenche un cycle pour plusieurs milliards d’années : l’étoile est née. Encore petite et froide, elle va se développer pour devenir une étoile telle que nous en connaissons. Pour le moment on ne parle encore que de protoétoiles, car seulement quelques cycles de fusion ont été effectués.
Ces protoétoiles naissent généralement dans des nuages capables de former des centaines d'étoiles en même temps (voir par exemple la nébuleuse d'Orion).
La nébuleuse d'Orion
http://www.astrophotographie.re/M42.12.01.20/M42FinalFull.png
B. La séquence principale
Après son état de protoétoile, l’étoile peut devenir une naine brune ou passer en phase de séquence principale. Elle est alors stable, car deux forces la maintiennent en équilibre :
- D’une part les réactions thermonucléaires qui ont lieu au cœur de l’étoile et tendent à faire augmenter son volume et baisser sa température,
- Et d’autre part la gravité qui fait se contracter l’étoile et donc augmenter sa température.
Parce que les conditions de température et de pression qui permettent la fusion de l'hydrogène ne se rencontrent que dans le cœur des étoiles, et parce qu'il n'y a pas de connexion entre ce cœur et l'enveloppe de l'étoile (pour apporter du combustible neuf au cœur), il se produit un enrichissement du cœur en produits de fusion (l'hélium), qui va ralentir les réactions de fusions.
Au fur et à mesure de sa vie sur la séquence principale, l'étoile doit légèrement se contracter pour contrer l'effet de l'enrichissement de son cœur de ces produits. Ceci conduit à une légère augmentation au cours du temps de sa luminosité.
Galaxie spirale
(Vue d'artiste)
C. Les étoiles variables
Une étoile variable est une étoile dont la luminosité varie.
Alors que la plupart des étoiles sont de luminosité presque constante, comme le Soleil qui ne possède pratiquement pas de variation mesurable (environ 0,1 % sur un cycle de 11 ans), la luminosité de certaines étoiles varie de façon perceptible pendant des périodes de temps beaucoup plus courtes.
Strictement parlant, toutes les étoiles sont variables car leur structure et leur luminosité changent avec leur évolution, mais en général ces changements sont très lents. Toutefois, pour certaines phases évolutives, les variations peuvent être extrêmement rapides ou être périodiques. D'autres petites variations de luminosité peuvent être causées par des taches froides ou chaudes à la surface de l'étoile qui apparaissent et disparaissent avec la rotation de l'étoile sur elle-même. Pour cette raison, le Soleil est une étoile très faiblement variable à cause des taches solaires et il est fort probable que la plupart des étoiles possèdent des taches similaires.
Les étoiles variables sont classées en deux grands groupes, eux-mêmes subdivisés en une multitude de sous-groupes portant généralement le nom d'une étoile qui les caractérise :
- Les étoiles variables intrinsèques : ce sont des étoiles dont les variations de luminosité sont provoquées par des changements de la structure même de l'étoile.
- Les étoiles variables extrinsèques : la variation de luminosité de ces étoiles, telle qu'observée par un observateur terrestre, est due à une cause externe à l'étoile et non pas à une modification de ses propriétés.
