Types d’étoiles Classification, taille et cycle de vie

Publié le 18 janvier, 2024

Combien de types d’étoiles existe-t-il?

Notre univers est constitué d’une multitude de corps célestes dont des étoiles. Vous pensez peut-être que toutes les étoiles sont identiques, mais en réalité, il existe de nombreux types d’étoiles différents. Chaque type d’étoile peut être classé dans l’un des sept groupes en fonction de ses propriétés ou attributs spectraux. Certaines de ces propriétés sont la taille, la couleur, la température et l’étape de leur cycle de vie. Tous les soleils, y compris notre soleil, sont des étoiles. Elle semble beaucoup plus grande que les autres étoiles car elle est beaucoup plus proche de la Terre que toutes les autres étoiles.

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Classification spectrale

Il existe sept principaux types d’étoiles, et elles sont regroupées par un système appelé classification spectrale. Ce système organise les étoiles en groupes selon leur température, leur couleur et leur luminosité (luminosité). Ces groupes sont les étoiles des classes O, B, A, F, G, K et M. Les étoiles les plus chaudes sont les étoiles bleues de classe O, avec une température moyenne de plus de 28 000 degrés Kelvin. Les étoiles les plus froides sont les étoiles de classe M de couleur rouge avec une température moyenne inférieure à 3 500 degrés Kelvin. Les étoiles de classe M sont toujours très chaudes, mais pas aussi chaudes que les étoiles de classe O.

Étoiles de classe O

Les étoiles de classe O sont les étoiles les plus chaudes avec des températures de surface allant d’environ 30 000 degrés Kelvin et plus. Ces étoiles sont bleues et très brillantes. Même si les étoiles de classe O sont très jeunes, elles ne sont pas nombreuses par rapport aux autres étoiles de notre univers. Leurs cycles de vie sont généralement plus courts que ceux des autres étoiles. Cela est dû à l’intensité de leur chaleur et à l’immense quantité de masse dont ils disposent. Ces deux facteurs amènent les étoiles de classe O à épuiser leur carburant plus rapidement et à connaître des événements de supernova qui font de l’étoile une étoile à neutrons ou un trou noir.

Étoiles de classe B

Les étoiles de classe B ont des températures de surface comprises entre 20 000 et 30 000 degrés Kelvin. Ces étoiles sont bleu-blanc et très brillantes. Comme les étoiles de classe O, ces étoiles sont jeunes et rares dans notre univers. Les étoiles de classe B brûlent si vite qu’elles consomment toute leur énergie en très peu de temps. Leur cycle de vie est donc plutôt court.

Étoiles de classe A

Les étoiles de classe A ont des températures de surface allant de 10 000 à 20 000 degrés Kelvin et sont blanches. Elles sont relativement jeunes et représentent moins de 1 % des étoiles de l’univers. Ces étoiles sont très brillantes, ce qui les rend visibles à l’œil nu. Cela signifie que vous pouvez les voir sans l’aide d’un télescope ou d’un autre type de technologie.

Étoiles de classe F

Les étoiles de classe F ont des températures de surface allant d’environ 7 000 à 10 000 degrés Kelvin. Elles sont jaune blanchâtre, relativement brillantes et sont plus proches du milieu de leur cycle de vie que les étoiles de classe O, B ou A. Environ 3 % des étoiles de la séquence principale de notre univers sont classées comme étoiles de classe F.

Étoiles de Classe G

La température de surface des étoiles de classe G est d’environ 6 000 à 7 000 Kelvin. Ces étoiles sont de couleur jaune, grandes et ont une luminosité moyenne. On les appelle parfois étoiles jaunes et près de 8 % des étoiles de l’univers entrent dans cette catégorie. Les étoiles de classe G sont à peu près au milieu de leur cycle de vie. L’étoile jaune la plus célèbre est notre soleil. Comme leur masse n’est pas aussi immense que celle des étoiles de classe O, B ou A, la durée de vie des étoiles de classe G peut durer des milliards d’années.

Étoiles de classe K

Les étoiles de classe K ont une température de surface inférieure à celle de notre Soleil mais cela ne veut pas dire qu’elles sont froides. Avec une amplitude moyenne d’environ 5 000 à 6 000 degrés Kelvin, ces étoiles de couleur orange ne brillent pas aussi fort que les autres. Ces étoiles sont relativement anciennes dans leur cycle de vie.

Étoiles de classe M

Les étoiles de classe M sont les étoiles les plus froides dont la température de surface est inférieure à 5 000 degrés Kelvin. Ce sont de grandes étoiles rouges et sont souvent appelées géantes rouges. Ces étoiles sont vieilles et approchent de la fin de leur cycle de vie. Même s’ils ne sont pas très brillants, ils peuvent toujours être vus comme des points rouges scintillants dans le ciel nocturne. Représentant environ 75 % des étoiles, les étoiles de classe M sont le type d’étoile le plus abondant dans notre univers.


Les étoiles peuvent être classées selon leur taille. Les supergéantes sont les plus grandes étoiles et les étoiles naines les plus petites. Entre les étoiles supergéantes et les étoiles naines se trouvent les étoiles géantes.

Étoiles supergéantes

Comme leur nom l’indique, les étoiles supergéantes sont énormes et contiennent une immense quantité de masse. Pour mettre cela en perspective, plus d’un million de nos Terres pourraient tenir dans notre Soleil, et la masse de ces supergéantes peut varier entre 10 et 70 fois celle de notre Soleil. On les trouve aux extrémités opposées du système de classification spectrale appartenant aux étoiles bleues des classes O et B ou aux étoiles rouge-orange des classes K et M. Les supergéantes bleues ont des températures allant de 10 000 degrés Kelvin à plus de 50 000 degrés Kelvin. Les supergéantes rouge-orange ont des températures plus basses allant d’environ 3 500 à 5 000 degrés Kelvin. Ces étoiles massives brûlent leur énergie beaucoup plus rapidement que les autres types d’étoiles. En conséquence, les supergéantes ont une durée de vie relativement courte, allant de 10 millions à 50 millions d’années. Ces étoiles ne sont pas aussi abondamment dispersées dans notre univers en raison de leur courte durée de vie.

Étoiles géantes

Les étoiles géantes ne sont pas aussi grosses que les supergéantes, mais elles restent énormes. Elles sont similaires aux étoiles supergéantes en termes de durée de vie et de taille, selon leur classement spectral. Comme les supergéantes, leur durée de vie est courte en raison de la rapidité avec laquelle elles brûlent leurs couches d’hélium, et leur masse peut être jusqu’à 70 fois supérieure à celle de notre soleil. Les étoiles géantes sont des étoiles de classes K et M dont la température est comprise entre 3 500 et 5 000 degrés Kelvin. Même si leurs températures sont considérées comme basses, ce sont toujours des étoiles très brillantes.

Étoiles naines blanches de la séquence principale

Les étoiles de la séquence principale sont les étoiles les plus abondantes de l’univers. Notre propre Soleil est une étoile de la séquence principale. Ces étoiles ont les caractéristiques les plus variées avec des classifications spectrales allant des étoiles de classe O aux étoiles de classe M. Les étoiles naines blanches de la séquence principale ont des températures très élevées qui dépassent 100 000 degrés Kelvin et sont très brillantes. Elles sont petites par rapport aux autres étoiles, avec une taille moyenne similaire à celle de la Terre, mais ont une densité beaucoup plus grande. Leurs grandes densités contribuent à leur forte attraction gravitationnelle.

Étoiles naines brunes

Les naines brunes sont des étoiles qui peuvent souvent être confondues avec une planète. Leur taille est proche de celle de la planète Jupiter, mais les différences résident dans leur masse, leur luminosité, leur température et leur énergie. Ces étoiles ont des masses au moins 15 fois supérieures à celles de Jupiter et, comme Jupiter (et toutes les autres planètes) réfléchit la lumière, les naines brunes créent la leur mais ne brillent pas comme les autres étoiles. Les naines brunes dégagent si peu d’énergie, les rendant moins lumineuses que les autres étoiles, qu’il est extrêmement difficile de savoir combien il y en a dans notre univers. Les étoiles naines brunes ont été appelées « étoiles ratées » en raison de leur incapacité à atteindre des températures suffisamment élevées pour effectuer la fusion de l’hydrogène. Cela laisse l’étoile dans un état de permanence comme une naine brune.


Les étoiles peuvent être classées selon l’étape de leur cycle de vie à laquelle elles se trouvent. Les protoétoiles sont la première étape du cycle de vie d’une étoile et les étoiles à neutrons sont la dernière. Les étoiles se forment lorsque la gravité commence à attirer les objets les uns vers les autres. Lorsque le gaz et la poussière se combinent, ils forment une grande forme ronde qui finira par réaliser une fusion nucléaire d’hydrogène et deviendra une étoile. Après des milliards d’années de combustion de leur hydrogène, les étoiles commencent à s’effondrer sur elles-mêmes et la fin de leur cycle de vie a commencé.

Protoétoile

La première étape du cycle de vie d’une étoile est la protoétoile. C’est l’étape où la gravité et l’inertie agissent pour attirer les gaz et les poussières de l’espace. Lorsque l’attraction gravitationnelle est plus forte que la force d’inertie, le gaz et la poussière commencent à tourner pour former une grosse boule sphérique. La force de gravité exerce une pression sur le noyau de la sphère, préparant l’étoile à la prochaine étape de son cycle de vie. Il faut environ 100 000 ans à une protoétoile pour passer à l’étape suivante.

T Tauri Étoile

Il s’agit de la deuxième étape du cycle de vie d’une étoile. Les étoiles T Tauri tirent leur énergie de la pression gravitationnelle massive exercée sur elles. Même s’il existe de grandes quantités de pression gravitationnelle, les étoiles T Tauri ne peuvent pas encore réaliser de fusion nucléaire. Il lui faudra en moyenne 100 milliards d’années pour atteindre la prochaine étape de son cycle de vie.

Étoile de la séquence principale

Une étoile dans sa troisième étape de vie est appelée étoile de la séquence principale. À ce stade, l’étoile commence la fusion nucléaire et sa température augmente. L’équilibre entre la force gravitationnelle et la pression du gaz permet aux étoiles de la séquence principale d’avoir des cycles de vie très longs et en état d’équilibre. La durée pendant laquelle une étoile restera à ce stade de sa vie dépend de sa masse. Les étoiles de masse plus élevée ont tendance à brûler leur énergie beaucoup plus rapidement que les étoiles de masse inférieure. Il en résulte que les étoiles de la séquence principale ont une durée de vie moyenne comprise entre 20 et 100 milliards d’années.

Étoile géante rouge

Lorsque la fusion nucléaire de l’hydrogène s’arrête, une étoile atteint la quatrième étape de son cycle de vie. L’équilibre entre l’attraction gravitationnelle et la pression du gaz n’existe plus. Le noyau d’hydrogène commence à brûler et l’étoile commence à devenir beaucoup plus grande. Ces géantes rouges peuvent être jusqu’à 100 fois plus grosses qu’elles ne l’étaient lorsqu’elles étaient des étoiles de la séquence principale. Cette étape durera environ un million d’années en raison de la rapidité avec laquelle les géantes rouges brûlent leurs ressources énergétiques.

Étoile naine blanche

La cinquième et dernière étape du cycle de vie d’une étoile est le stade de l’étoile naine blanche. Ces étoiles ne sont plus capables de réaliser une fusion nucléaire. Ces étoiles utiliseront toute l’énergie restante dont elles disposent pour créer de la chaleur et de la lumière. Une fois leur réserve épuisée, elles commenceront à se refroidir et deviendront des naines noires sans énergie pour émettre de la chaleur et de la lumière.

Étoile à neutrons

Toutes les étoiles ne deviendront pas des naines blanches. Dans certains cas, une étoile connaîtra un événement de supernova. Si l’étoile est suffisamment grande pour poursuivre la fusion nucléaire au fur et à mesure de sa croissance, elle pourrait éventuellement exploser vers l’extérieur. Il s’agit d’un événement de supernova laissant derrière lui un noyau extrêmement dense qui ne contient que des neutrons.


Chacune des catégories précédentes sera présentée sous forme d’un tableau de référence rapide pour aider à comparer et à mémoriser les différents types d’étoiles.

Tableau de classification spectrale

Tableau de classification de la taille des étoiles

Tableau de classification du cycle de vie des étoiles


Nous pouvons utiliser la classification spectrale, la taille et les étapes du cycle de vie pour décrire notre étoile la plus proche, le soleil. Notre Soleil est une étoile de classe G avec des températures de surface autour de 5 500 degrés Kelvin. Il est jaune et a une luminosité moyenne. Comparé aux autres étoiles, notre Soleil est de taille moyenne. Il s’agit d’une étoile de la séquence principale âgée d’environ 4,5 milliards d’années, à mi-chemin de son cycle de vie.


Il est difficile d’organiser les étoiles en utilisant une seule façon de les classer, c’est pourquoi les scientifiques ont mis au point des systèmes pour aider à donner un sens à l’information. Il existe de nombreux types d’étoiles différents et elles peuvent être classées selon trois grands systèmes de catégories : classification spectrale, taille et cycle de vie. Chaque catégorie a sa manière unique de décrire les étoiles. La classification spectrale utilise un système qui organise les étoiles par température, couleur et luminosité. Les classes vont de la classe O, les étoiles les plus chaudes, bleues et les plus brillantes, à la classe M, qui sont les étoiles les plus froides, rouges et les moins brillantes. Organisées par taille, les plus grandes étoiles sont les supergéantes et les plus petites sont les naines brunes. Le cycle de vie d’une étoile s’étend du stade protoétoile au stade naine brune, mais peut parfois se terminer par une étoile à neutrons au lieu d’une naine brune. Notre Soleil est une étoile de taille moyenne de la séquence principale qui se trouve à environ la moitié de son cycle de vie. Il lui faudra des milliards d’années pour atteindre la dernière étape de sa vie.



Transcription vidéo

Température et couleur des étoiles


La couleur des étoiles que vous voyez dépend de leur température.
Couleur de température des étoiles naines rouges

Que voyez-vous lorsque vous regardez le ciel nocturne? Selon l’endroit où vous habitez, vous voyez principalement des étoiles. Si vous regardez le ciel sans télescope, vous voyez des étoiles blanches, peut-être légèrement bleues ou même parfois jaunes ou oranges. La couleur dépend de la température de la surface de l’étoile.

Par exemple, la température à la surface de notre soleil est d’environ 6 000 Kelvin. Bien qu’elle paraisse jaune depuis la Terre, la lumière du soleil paraîtrait en réalité très blanche si nous étions dans l’espace. Cette lumière blanche provenant du soleil est due à sa température de 6 000 Kelvin. Si le soleil était plus froid, il émettrait davantage de lumière dans la gamme rouge, et s’il était plus chaud, il paraîtrait plus bleu.

Les étoiles les plus cool de l’univers sont les étoiles naines rouges. Ce sont de très petites étoiles, parmi les plus petites, elles brûlent donc moins chaudement et leur température de surface n’est que de 3 500 Kelvin. La lumière qu’ils émettent nous semble principalement rouge.

Le rouge est aussi la couleur que vous voyez avec les étoiles géantes rouges, d’énormes étoiles qui ont manqué d’hydrogène et ont gonflé plusieurs fois leur taille d’origine. La luminosité de l’étoile est répartie sur la surface beaucoup plus grande de la géante rouge, ce qui rend cette étoile plus froide que les autres grandes étoiles.

À l’extrémité opposée du spectre de couleurs se trouvent les étoiles bleues. Ces étoiles sont des géantes et des hypergéantes – bien plus grosses que le soleil, et aussi beaucoup plus chaudes (entre 10 000 et 40 000 K). Pour nous sur Terre, cependant, la plupart des étoiles dans le ciel, à l’exception des plus brillantes, apparaissent blanches ou blanc bleuâtre parce qu’elles n’émettent pas suffisamment de lumière pour que nos yeux puissent voir la couleur.

Classification spectrale

Les scientifiques étudient les étoiles depuis longtemps et, au fil du temps, ils ont appris à en apprendre beaucoup sur une étoile simplement en déterminant sa température et sa pression atmosphérique. La température leur indique la luminosité de la surface d’une étoile et la pression leur indique la taille approximative de l’étoile, ce qui leur indique si l’étoile est une géante, une naine ou quelque chose entre les deux. Ces deux mesures prises ensemble peuvent souvent donner des informations sur l’âge de l’étoile et sa distance à la Terre.

Les scientifiques aiment organiser et classer les choses ; ils ont développé un système de classification appelé code spectral et l’utilisent depuis 1943. Pour ceux qui savent le lire, le code spectral indique exactement quel type d’objet est réellement une étoile: sa couleur, sa taille et sa luminosité par rapport aux autres étoiles, en plus à ses particularités, son histoire et son avenir.


Le système de classification des codes spectraux est utilisé pour organiser les étoiles en groupes.
Tableau des codes spectraux

Apprenons un peu le système de classification. Les scientifiques classent les étoiles selon la température et les éléments qu’elles absorbent, appelés spectres. Ils ont divisé les étoiles en sept types principaux.

Il existe sept principaux types d’étoiles : O, B, A, F, G, K et M. Les étoiles O sont les étoiles bleues brillantes, chaudes et les étoiles M sont les étoiles rouges plus sombres et plus froides. Un mnémonique courant pour se souvenir de l’ordre des classifications est: « Oh, sois une belle fille, embrasse-moi ». Mais j’aime mieux ce mnémonique: « Oh mon Dieu, un grade F me tue ».

Selon le système moderne de classification spectrale :

  • Ô les étoiles sont bleues
  • Les étoiles B sont bleu-blanc
  • Les étoiles sont blanches
  • Les étoiles F sont jaune-blanc
  • Les étoiles G sont jaunes
  • Les étoiles K sont orange
  • Les étoiles M sont rouges

Ces catégories d’étoiles peuvent également être décomposées en dixièmes en leur attribuant un numéro de 0 à 9. Ainsi, une étoile A5 se situe à cinq dixièmes (5/10) entre une étoile A et une étoile F.

Classes d’étoiles

Les étoiles de classe O sont très chaudes, brillantes et semblent bleutées. L’étoile de classe O est très rare. Seulement environ 0,00003 % des étoiles de la séquence principale sont des étoiles O. Ce sont également certaines des étoiles les plus brillantes et les plus massives du ciel, brillant avec plus d’un million de fois la puissance de notre soleil.

Les étoiles de classe B sont très brillantes et bleues. Ces étoiles ont une durée de vie courte, elles ne voyagent donc pas loin de leur lieu de naissance. Il existe peu de ces étoiles de classe B – seulement environ 0,13 % de toutes les étoiles.

Les étoiles de classe A sont blanches ou blanc bleuâtre. Environ 0,625 % des étoiles du ciel sont de classe A.

Les étoiles de classe F sont blanches et représentent environ 3 % des étoiles.

Les étoiles de classe G sont blanc jaunâtre. Notre soleil est une étoile de classe G. Ces étoiles sont plus courantes – environ 7,5 % des étoiles.

Les étoiles de classe K sont des étoiles orangées légèrement plus froides que le soleil. Ils représentent environ 12 % des étoiles.

Les étoiles de classe M sont la classe la plus courante, représentant environ 76,02 % des étoiles. Cependant, nous ne pouvons voir aucune étoile de classe M à l’œil nu, car aucune d’entre elles n’est assez brillante. La plupart des étoiles de classe M sont des naines rouges, mais il existe également des géantes et des supergéantes dans cette classe, ainsi que des naines brunes plus chaudes.

Résumé de la leçon

Les scientifiques classent les étoiles selon leur couleur et leur température en sept catégories. Les étoiles O sont les plus brillantes et les plus chaudes et les étoiles M sont les plus froides et les plus sombres. Le moyen le plus simple de mémoriser les catégories dans l’ordre est d’utiliser un mnémonique tel que « Oh Boy, An F Grade Kills Me ». Cette classification spectrale en dit long aux scientifiques sur une étoile, notamment sa taille approximative, son type, son âge et sa distance.

Les étoiles de classe O semblent bleuâtres – seulement environ 0,00003 % des étoiles de la séquence principale sont des étoiles O. Les étoiles de classe B sont d’un bleu très brillant. Il existe peu de ces étoiles de classe B – seulement environ 0,13 % de toutes les étoiles. Les étoiles de classe A sont blanches ou blanc bleuâtre. Environ 0,625 % des étoiles dans le ciel sont de classe A. Les étoiles de classe F sont blanches et représentent environ 3 % des étoiles. Les étoiles de classe G sont blanc jaunâtre. Ces étoiles sont plus courantes – environ 7,5 % des étoiles. Les étoiles de classe K sont des étoiles orangées. Ils représentent environ 12 % des étoiles. Les étoiles de classe M sont la classe la plus courante – environ 76,02 % des étoiles.

Résultats d’apprentissage

Après avoir regardé cette leçon, vous devriez être capable de :

  • Comprendre la relation entre la température et la couleur d’une étoile
  • Identifier et décrire les sept classes d’étoiles


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