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Terme du glossaire : Étoile géante

Description : Les étoiles géantes, ou géantes en abrégé, sont des étoiles exceptionnellement grandes et lumineuses par rapport aux autres étoiles de même couleur. Les étoiles ne sont pas des géantes à leur création, mais elles le deviennent par intermittence à différents stades de leur évolution.

Pour la plupart des étoiles qui ne sont pas géantes, il existe une relation directe entre leur couleur et leur luminosité (c'est-à-dire l'énergie qu'elles émettent au fil du temps). Ces étoiles sont appelées "étoiles de la séquence principale" et leurs émissions d'énergie sont alimentées par la fusion nucléaire de l'hydrogène en hélium dans leur cœur. Lorsque la réserve d'hydrogène du cœur est épuisée, la fusion de l'hydrogène se poursuit dans une coquille autour du cœur et l'étoile se développe pour devenir beaucoup plus lumineuse et plus rouge. Finalement, la température au centre peut être suffisamment élevée pour que la fusion nucléaire d'éléments plus lourds que l'hydrogène devienne possible, fournissant ainsi une source d'énergie supplémentaire à l'étoile. Au cours de cette conversion, ces étoiles atteignent une taille beaucoup plus importante, se refroidissent pour devenir plus rouges et deviennent globalement beaucoup plus lumineuses - elles deviennent ce que l'on appelle des étoiles géantes rouges. Le Soleil, par exemple, sera des centaines de fois plus grand et plus lumineux et beaucoup plus froid lorsqu'il se développera pour devenir une étoile géante rouge. Pour les étoiles de masses différentes, d'autres phases d'évolution, souvent de courte durée, les amènent à devenir des géantes bleues ou des supergéantes rouges ou bleues encore plus lumineuses.

Les géantes sont classées dans la classe de luminosité III, plus lumineuses que les sous-géantes (classe IV), mais plus faibles que les géantes brillantes (classe II) et les supergéantes (classe I).

Dans l'ensemble, les étoiles géantes sont rares. Cela est dû à la durée relativement courte de cette phase (pour une étoile comme le Soleil, quelques centaines de millions d'années contre dix milliards sur la séquence principale). Mais compte tenu de leur forte luminosité, elles sont largement surreprésentées parmi les étoiles visibles à l'œil nu dans le ciel nocturne.

Parmi les géantes rouges, on peut citer Arcturus, dans la constellation du Bouvier, et Mira, dans la constellation de la Baleine.

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Statut du terme et de sa définition : La définition initiale de ce terme en anglais a été aprouvée par un·e spécialiste de la recherche en astronomie et un·e spécialiste de l’éducation
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Media associé


The nearby red supergiant Betelgeuse, seen as orange blob showing a non-symmetric shape with a bright spot to the upper left

The red supergiant Betelgeuse

Légende : The image shows Betelgeuse, a red supergiant in the constellation Orion, observed by the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). ALMA consists of many antennae spread across a plain in Northern Chile. The observations from all of these receivers is synthesised together by a central computer to form an image. The wide distances between the antennae mean that is can resolve very fine details. Most stars we observe are just seen as points of light, but Betelgeuse is so large (with a radius about 1,400 times larger than the Sun) and is sufficiently nearby that it is one of the few stars to have been resolved to show it as an extended object. Betelgeuse is a massive star, more than 14 times the mass of the Sun and is relatively young for a star (less than 14 million years old). However, its high mass led to it having a very hot core which burned through its hydrogen fuel quickly. It has since evolved through many stages and now appears as a red supergiant, it's final stage before exploding as a supernova. When such an explosion will happen is not known for certain, but it could be in around 100,000 years. Such an explosion would be visible from Earth, even during the day.
Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella Lien vers les crédits

License: CC-BY-4.0 Creative Commons (CC) Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) Icônes

Diagrammes associés


Une ligne d'étoiles va des étoiles faibles et froides aux étoiles chaudes et brillantes. Certaines étoiles se trouvent au-dessus ou en-dessous

Diagramme de Hertzsprung-Russell

Légende : Ce diagramme montre la température et la luminosité de différentes étoiles. La taille de chaque point représente le rayon de l'étoile et sa couleur est celle que l'œil humain verrait. La couleur des étoiles varie d'un bleu délavé à un orange rougeâtre délavé. Aucune étoile n'a une couleur pure comme le rouge, le vert ou le bleu, car les spectres des étoiles contiennent de la lumière de nombreuses couleurs différentes. Toutefois, les étoiles les plus rouges sont communément appelées "rouges" et les étoiles les plus bleues "bleues". L'échantillon d'étoiles utilisé pour réaliser ce diagramme a été choisi pour présenter un large éventail d'étoiles de différents types. Le nombre relatif de chaque type d'étoile n'est donc pas représentatif de la fréquence de chaque type. Du haut à gauche au bas à droite, on observe une longue ligne d'étoiles brûlant de l'hydrogène dans leur cœur. C'est ce qu'on appelle la séquence principale. Sur cette ligne, on trouve les étoiles Mintaka, Achenar, Sirius A, le Soleil et Proxima Centauri. En bas à droite de cette ligne se trouvent Teide 1 et Kelu-1 A. Ces deux objets sont des naines brunes, des objets de masse trop faible pour avoir des noyaux suffisamment chauds pour fusionner l'hydrogène pendant une période de temps prolongée. Le nom de naine brune n'est pas lié à leur couleur. Au-dessus de la séquence principale, on trouve les sous-géantes, les géantes, les géantes lumineuses et les supergéantes. Il s'agit d'étoiles qui ont fini de brûler de l'hydrogène dans leur cœur et qui ont évolué pour devenir des objets plus gros. La luminosité d'une étoile dépend de sa température et de sa taille. Ainsi, les étoiles géantes sont plus lumineuses que les étoiles ayant un rayon plus petit mais ont la même température. Avec le temps, ces objets atteindront la fin de leur vie et passeront par une phase de nébuleuse planétaire ou deviendront des supernovae. Les étoiles qui terminent leur vie par une phase de nébuleuse planétaire deviennent un type de vestige stellaire appelé naine blanche. Ces objets sont beaucoup plus petits que les étoiles de même température et sont donc moins lumineux ; on les trouve bien en dessous de la séquence principale. Les étoiles qui terminent leur vie en supernovae deviennent soit des trous noirs, soit des étoiles à neutrons. Elles ne sont pas représentées sur ce graphique.
Crédit : AIU OAE/Niall Deacon

License: CC-BY-4.0 Creative Commons (CC) Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) Icônes

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