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L’interprétation du diagramme de Hertzsprung – Russell

Vous êtes ici : » » L’interprétation du diagramme de Hertzsprung – Russell ; écrit le: 15 février 2012 par aboura

L’interprétation du diagramme de Hertzsprung - RussellAvec un tout petit peu plus d’explications, vous pouvez vous aussi vous transformer en astrophysicien et comprendre d’un seul coup pourquoi ces étoiles se placent dans les différentes parties du diagramme. Les chercheurs ont mis des décennies .Il le comprendre, et vous, on vous l’apporte sur un plateau : il vous suffit de lire L’Astronomie pour les Nuls. Pour rester simple, je parle d’un diagramme HR étalonné, où toutes les étoiles sont représentées selon leur luminosité réelle.

Pourquoi une étoile est-elle plus brillante ou moins brillante qu’une autre ? Deux facteurs simples déterminent l’éclat d’une étoile : la température et la surface. Plus l’étoile est grande, plus sa surface est grande ; et chaque mètre carré de la surface produit de la lumière. Plus il y a de mètres carrés, plus il y a de lumière. Mais qu’en est-il de la quantité de lumière pro duite par un mètre carré donné ? Les choses chaudes sont plus lumineuses que les choses froides, donc plus l’éloile esl chaude, plus elle émet de lumière par mètre carré de surface.



Vous avez compris tout ça ? Alors voici comment tout cela s’emboîte :

  • Les naines blanches sont proches du bas du diagramme parce qu’elles sont très petites. Avec très peu de mètres carrés de surface (comparées aux étoiles normales comme le Soleil), elles ne brillent tout simplement pas très intensément. Comme elles s’évanouissent aussi lentement que de vieux généraux, elles se déplacent vers le bas du diagramme HR (parce que leur éclat diminue) et plus à droite (parce qu’elles refroidissent). On n’en voit pas beaucoup sur le côté droit, parce que les naines blanches froides ont un éclat si faible qu’elles tombent habituellement en dessous de l’axe des abscisses du diagramme tel qu’on le représente dans les livres, parce que de toute façon les astronomes n’observent et ne mesurent pas beaucoup de ces étoiles de faible éclat.
  • Les supergéantes sont proches du sommet du diagramme HR, parce qu’elles sont très grandes. Une supergéante rouge peut avoir une taille 1 000 fois supérieure à celle du Soleil, donc si on la plaçait exactement à l’endroit où se trouve le Soleil, elle s’étendrait au-delà de l’orbite de Jupiter. Avec une telle surface, les supergéantes sont naturellement très brillantes.

Le fait que les supergéantes soient plus ou moins à la même hauteur sur le diagramme de gauche à droite indique que les supergéantes bleues (à gauche) sont plus petites que les supergéantes rouges (à droite). Comment le savons-nous ? Elles sont bleues parce qu’elles sont plus chaudes, et si elles sont plus chaudes, elles produisent davantage de lumière par mètre carré de surface. Comme leurs magnitudes sont néanmoins plus ou moins égales (toutes les supergéantes sont placées vers le haut du diagramme), les supergéantes rouges doivent avoir une surface plus importante que les supergéantes bleues afin de produire une lumière totale égale avec une luminosité moindre en provenance de chaque mètre carré de surface

  • Les étoiles de la séquence principale sont placées sur la bande diagonale qui va d’en haut à gauche à en bas à droite du diagramme, parce que la séquence principale est constituée de toutes les étoiles qui brûlent l’hydrogène <1؛ leurs noyaux, quelles que soient leurs tailles respectives Mais les différences dans les tailles des étoiles de la séquence principale ont une influence sur l’endroit où elles sont représentées sur le diagramme HR. Les plus chaudes, celles qui sont sur la gauche du diagramme, sont également plus grandes que les étoiles de séquence principale pale plus froides. Donc les étoiles de séquence principale qui sont chaudes ont deux caractéristiques en leur faveur : elles ont de plus grandes surfaces et produisent de plus grandes quantités de lumière par mètre carré que les étoiles froides. Les étoiles de la séquence principale ; l’extrême droite du diagramme sont très pâles et froides. Ce sont les naines rouges.

La séquence principale est naturellement positionnée au milieu du diagramme HR, parce que toutes les autres étoiles sont soit plus lumineuses, soit plus froides (elles sont placées soit plus en haut soit plus en bas sur le diagramme) que les étoiles de la séquence principale.

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