Que donne une étoile trop massive ?
Bonsoir à toutes et à tous !
J'ai une petite question qui me taraude à la lecture de l'article de wiki Etoile :
Mais encore ?Envoyé par wiki
Que se passe t-il donc si l'étoile fait par exemple 200 masses solaires ? Elle explose direct en supernovae dès que les réactions nucléaires commencent à s'enchaîner ? Il y a des simulations disponibles sur le sujet ?
Merci d'avance
D'après les faibles connaissances en ma possession c'est en relation à la métallicité de l'astre. Théoriquement, les premières étoiles pouvaient atteindre 300 masses solaires.
En fait actuellement j'ai plus entendu parler d'une limite à 150 masses solaires. D'ailleurs Eta Carinae, est estimée entre 100 et 150 masses solaires. Au delà, la chaîne proton-proton ne serait pas suffisamment rapide pour contrer l'effondrement de l'énorme boule de gaz, et celle-ci se transformerait en trou noir.
Nos connaissance sur les étoiles massives, et notamment leur formation, sont encore lacunaires car il s'agit d'astres rares. D'une part il s'en forme peu intrinsèquement et d'autre part leur durée de vie est si brève (ptet 1 Ma pour une étoile de 100 masses solaires) que quand elle déchirent de leur rayonnement leur cocon de poussière et de gaz de leur naissance elles sont déjà à un stade avancée de leur évolution. Par contre qu'on peut observer de loin, d'un galaxie sur l'autre même.
Bonsoir à toutes et à tous !
J'ai une petite question qui me taraude à la lecture de l'article de wiki Etoile :
Mais encore ?
Merci d'avance
Ce qui écrête la fonction de masse initiale c'est la pression radiative, liée à la température de surface. Le débit du vent stellaire (la masse de gaz éjectée par la surface de l'étoile dans l'espace) est une fonction croissante de la luminosité car ce sont les photons qui propulsent le gaz. Pour le Soleil (étoile G2), le vent solaire représente qqchose comme 109 kg/s. Pour une étoile O, c'est de l'ordre de 1017 kg/s soit de l'ordre d'une masse terrestre par an. Et à des vitesses de l'ordre de 3000 km/s (400 km/s pour le vent solaire). Quand les pertes excèdent les gains, l'étoile en formation cesse de grossir. En outre la pression radiative et l'onde de choc du vent stellaire dispersent au loin le cocon de gaz où se formait l'étoile : y'a tout simplement plus rien à manger.
a+
Dernière modification par Gilgamesh ; 27/09/2009 à 08h16.
Parcours Etranges
Bonjour,
Merci beaucoup à tous les deux, et tout spécialement à Gilgamesh qui en plus n'est pas avare de détails !
Donc si une étoile de disons 300 masses solaires (même si Gilgamesh m'explique que cela n'arrive en fait pas) venait à se former, elle se transformerait probablement en TN du même coup, c'est ça ?
En tout cas, merci et bon dimanche
Petit correctif : la chaine proton-proton est très minoritaire dans le cas des étoiles massives. Au delà de 1,2 masse solaire et 18 MK de température centrale, c'est le cycle catalysé CNO qui devient prépondérant. CNO s'allume à plus haute température mais sa dépendance à la température est extrême (T17 au lieu de T4) et il prend rapidement le dessus.
C'est important à considérer pour les toutes premières générations d'étoiles (Population III), puisque C, N et O étaient absent du gaz primordial. En l'absence de catalyseur, elles devaient briller en suivant une chaine pp malgré une température centrale très élevée.
Parcours Etranges
A terme oui, mais elle serait d'abord l'objet d'importantes pertes de masse et fondrait pour commencer comme neige au soleil (
a+
Parcours Etranges
Dites moi si je me trompe car, après tout, je suis pas aussi expert dans le domaine que le fameux Gilgamesh.Bonjour,
Merci beaucoup à tous les deux, et tout spécialement à Gilgamesh qui en plus n'est pas avare de détails !
Donc si une étoile de disons 300 masses solaires (même si Gilgamesh m'explique que cela n'arrive en fait pas) venait à se former, elle se transformerait probablement en TN du même coup, c'est ça ?
En tout cas, merci et bon dimanche
En fait l'étude de ce genre de phénomène est extrêmement difficile car les étoiles très massives (les étoiles Wolf-Rayet par ex.) sont cachées pas la matières qu'elles expulsent en raison du fort vent stellaire émis. Pour résumer il y d'énormes incertitudes sur la taille limite des étoiles et sur l'évolution de ces dernières. On peut prendre par exemple l'étoile du pistolet qui se situe probablement aux alentours de 200 masses solaires, et a une distance raisonnable, donc pas si vieille que ça. Comme je le disais cela dépend surtout de la métallicité de l'astre et apparemment, dans certaines régions, des monstres peuvent prendre forme. J'ai personnellement lu qu'il était possible qu'une étoile à forte métallicité accretant trop de matière pouvait finir en TN car les réactions thermonucléaire n'auraient pas le temps de contrer la force gravitationnelle de l'astre en formation.
Cela j'imagine que c'est purement théorique car on aurait probablement eu droit à une hypernova lors de la création du TN.
Il me semble avoir aussi lu dans un Ciel et Espace que les modèles prédisaient que les étoiles trop massive ne pouvaient pas se former en raison du fort vent stellaire, comme mentionné plus haut, mais qu'un nouveau modèle prévoyait que si l'astre était trop grand, il se scindait en deux.
Pour le surplus, on peut aussi mentionner le fait que certaines étoiles qu'on pensait très massive se sont avérées être des binaires.
Image par le NICMOS de Hubble
Voilà j'ai trouvé l'article en question. Finalement c'était pas dans ciel et espace
http://www.futura-sciences.com/fr/ne...couvert_18061/
Ca me trouble. En fait je pensais que les étoiles très massives passaient par tous les cycles, soit p-p, triple-alpha et finalement CNO. J'avoue ne pas avoir trouvé de textes précisant ce détail, que je trouve finalement assez logique, mais apparemment erroné. Foutue vulgarisation...
Salut !
Il faut faire attention : les chaînes pp et le cycle CNO sont toutes les deux des réactions de combustion de l'hydrogène : on prend 4 hydrogènes pour faire un He. Dans le cycle CNO, ces éléments sont utilisés comme catalyseurs, et ne participent pas directement à la production d'énergie.Ca me trouble. En fait je pensais que les étoiles très massives passaient par tous les cycles, soit p-p, triple-alpha et finalement CNO. J'avoue ne pas avoir trouvé de textes précisant ce détail, que je trouve finalement assez logique, mais apparemment erroné. Foutue vulgarisation...
Triple-alpha, c'est pour brûler de l'hélium en carbone-oxygène. Les cycles de réactions principaux suivants sont : fusion du carbone, désintégration du néon, fusion de l'oxygène, et finalement, fusion du silicium.
Pour les étoiles de métallicités nulle, évidemment, le cycle CNO n'est pas possible, comme l'a signalé Gillgamesh. Ces étoiles sont beaucoup plus compactes et chaudes au centre pour compenser la gravitation, et brûlent leur hydrogène suivant les chaînes PP. Leur coeur est tellement chaud que l'on peut même brûler de l'hélium pendant la fusion de l'hydrogène. Cependant, dès que l'étoile a fabriqué un tout petit peu de CNO, le cycle CNO reprend ses droits.
Si les étoiles de population III peuvent être plus massives, c'est justement parce qu'elles n'ont pas de métaux : les vents stellaires sont essentiellement dus à la pression de radiation sur les raies spectrales de éléments. Les métaux, en particulier le fer, ont un très grand nombre de raies, et il est plus "aisé" à l'étoile de les expulser. A métallicité nulle, la perte de masse est, pense-t-on, vraisemblablement beaucoup plus réduite.
Merci pour ces précisions. Effectivement c'est idiot car je "sais" comment fonctionne le cycle de Bethe mais je n'avais pas vraiment saisi que le carbone était déjà présent en quantité suffisante dans la proto-étoile pour initier le cycle. C'est fou comme certains ouvrages de vulgarisation sont pauvres.
Bonsoir,
J'ignorais ce détail, a t-on évalué l'évolution du cœur et sa stabilité, en fonction de l'évolution de sa métallicité ?Pour les étoiles de métallicités nulle, évidemment, le cycle CNO n'est pas possible, comme l'a signalé Gillgamesh. Ces étoiles sont beaucoup plus compactes et chaudes au centre pour compenser la gravitation, et brûlent leur hydrogène suivant les chaînes PP. Leur coeur est tellement chaud que l'on peut même brûler de l'hélium pendant la fusion de l'hydrogène. Cependant, dès que l'étoile a fabriqué un tout petit peu de CNO, le cycle CNO reprend ses droits.
Le schéma peut il être, pp puis pp & 3he puis pp & 3 he & CNO sur le long terme ?
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Oui. En fait, dès que la métallicité dépasse Z=10-8 environ, l'évolution est "normale" (le cycle CNO est efficace dès le début). Au-dessous, l'étoile commence sur ses chaînes PP, et passe au CNO dès qu'elle a fabriqué assez de carbone.a t-on évalué l'évolution du cœur et sa stabilité, en fonction de l'évolution de sa métallicité ?
Disons que les réactions 3-alpha ont lieu, mais sont très minoritaires (alors que normalement, à métallicité plus élevée, elles sont pratiquement inexistantes). Dès que suffisamment de carbone est formé (et il en suffit de très peu), le cycle CNO devient largement majoritaire, et assure la production d'énergie.Le schéma peut il être, pp puis pp & 3he puis pp & 3 he & CNO sur le long terme ?
OK donc j'étais pas très loin du bon raisonnement. Merci encore pour ces précieuses précisions.
Article très intéressant que je viens de découvrir sur le sujet http://en.wikipedia.org/wiki/Metallicity
Bonsoir,
Donc en fait les étoiles massives de populations III n'ont pas existé longtemps, elles se sont formées à métallicité nulle, mais ont évolué comme des étoiles de population II.Oui. En fait, dès que la métallicité dépasse Z=10-8 environ, l'évolution est "normale" (le cycle CNO est efficace dès le début). Au-dessous, l'étoile commence sur ses chaînes PP, et passe au CNO dès qu'elle a fabriqué assez de carbone.
L'absence d'élément lourds en dehors du cœur a t-il eu un rôle important pour leur évolution ?
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
En fait, on distingue deux générations d'étoiles de Pop. III:Donc en fait les étoiles massives de populations III n'ont pas existé longtemps
Les Pop III.1 : ce sont des étoiles libres de tous métaux, formées "loin" d'autres étoiles. On pense qu'elles étaient essentiellement très massives, avec une IMF piquant vers 100 Msol.
Les Pop III.2 : toujours sans aucun métaux, leur formation est cependant "induite" par les autres étoiles de Pop III.1 (supernova, ionisation, ...). Elles sont moins massives, avec une IMF qui pique autours de 10 Msol.
Ensuite, viennent les étoiles de Pop II.
Pas exactement, mais c'est entrer dans des détails techniques. Je peux donner des références de papiers, si ça intéresse quelqu'un.mais ont évolué comme des étoiles de population II.
Oui, beaucoup, surtout en ce qui concerne la perte de masse, qui est énormément plus faible, leur vitesse de rotation, qui était sans doute beaucoup plus rapide, et la fin de leur vie : ces étoiles finissant avec plus de masse, la formation de trous noirs devait être beaucoup plus fréquente.L'absence d'élément lourds en dehors du cœur a t-il eu un rôle important pour leur évolution ?
Bonjour,
Oui, cela m'intéresse si c'est en accès libre, même en anglais je finis par les lires , s'il y en a aussi sur les étoiles de faible masse de population III, pour éviter de squatter ce fil.Pas exactement, mais c'est entrer dans des détails techniques. Je peux donner des références de papiers, si ça intéresse quelqu'un.
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Alors, voici la version arXiv d'un papier publié dans A&A en 2008. Il parle de l'évolution des étoiles de pop III. Il répond à beaucoup de questions soulevées ici, et contient toutes les références nécessaires.
Effects of rotation on the evolution of primordial stars
D'un autre coté, c'est pour ça qu'ils s'intitulent "ouvrages de vulgarisation"
Et si c'est uniquement eux qui te permettent de suivre cette discussion, je ne les trouve pas si pauvres que ça.
Leur but étant de transmettre du savoir a des non spécialistes, ou non professionnels, il ne faut pas s'attendre a ce qu'ils fouillent les thèmes les plus complexes des sujets abordés.
En tout cas merci a tous pour ce topic passionnant.
Bonjour,
Merci pour le lien, pdf rapatrié sur ma machine.
C'est pour ça qu'il y a des années, je me suis dirigé vers les ouvrages destinés aux étudiants de n'ème cycle, je zappe les démonstrations mathématiques, mais 80% des bouquins sont accessibles avec un gros bagage issu des ouvrages de vulgarisation et autres revues (La RCH/PLS)C'est fou comme certains ouvrages de vulgarisation sont pauvres.
Aujourd'hui c'est Arxiv, mais l'anglais me ralenti pas mal et j'ai moins de temps de lecture.
Mais l'implosion de coeur de fer reste fascinante.
Soudain.......
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
ArXiv, c'est quand même largement utilisé par les pro. L'article que j'ai donné en lien précédemment est un article de recherche. Je ne sais pas à quel point c'est abordable ou non pour les non-spécialistes du domaine.Aujourd'hui c'est Arxiv, mais l'anglais me ralenti pas mal et j'ai moins de temps de lecture.
Oui, et c'est un domaine encore extrêmement mal compris, encore plus à basse métallicité ! Pourtant, on leur doit beaucoup, à ces grosses étoiles !Mais l'implosion de coeur de fer reste fascinante.
Soudain.......
Bonsoir,
En fait ce qui est le moins abordables, c'est la description de la méthodologie utilisée pour établir les résultats et leurs interprétations.Je ne sais pas à quel point c'est abordable ou non pour les non-spécialistes du domaine.
Je zappe souvent ces passages car ils font souvent appelle à des mathématiques que je ne maitrise pas.
Par contre la présentation des résultats, la discussion de l'explication proposée me sont accessibles, mais il y a longtemps que je lis de l'astrophysique à un niveau au delà de la vulgarisation grand public.
Il y a quelques années, j'ai même failli m'abonner une revue pro quand je ne trouvais plus ce que je recherchais , mais l'anglais plus le prix, m'ont refroidit.
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Effectivement, mis au rebut à l'école, seule la vulgarisation est a ma portée. Pour te donner une idée, je n'ai aucune connaissance en algèbre.D'un autre coté, c'est pour ça qu'ils s'intitulent "ouvrages de vulgarisation"
Et si c'est uniquement eux qui te permettent de suivre cette discussion, je ne les trouve pas si pauvres que ça.
Leur but étant de transmettre du savoir a des non spécialistes, ou non professionnels, il ne faut pas s'attendre a ce qu'ils fouillent les thèmes les plus complexes des sujets abordés.
En tout cas merci a tous pour ce topic passionnant.
Je reconnais avoir jugé un peu rapidement un peu rapidement les ouvrages de vulgarisation car j'ai effectivement acquis quasiment toutes mes connaissances en les lisants. Pour entrer dans les détails, j'ai souvent eu recours à internet.
Merci à tous
Dans le domaine de la vulgarisation de très bonne qualité il y a l'excellent Que sais-je? Naissance, vie et mort des étoiles
de Thierry Montmerle et Nicolas Prantzos
Toujours très accessible et récent, y'a le collectif Etoiles et matière interstellaire de James Lequeux, Agnès Acker, Claude Bertout, Jean-Pierre Lasota
Et pour commencer à taper dans le bois dur (niveau master) j'ai Astrophysique - Étoiles, univers et relativité de Jean Heyvaerts chez Dunod
a+
Parcours Etranges
Bonjour,
Un put.... de shrapnell extragalactique.Que donne une étoile trop massive ?
Une supernova 10 X plus lumineuse, capable de projeter de 3,5 à 4,5 masse de solaire de fer cela doit être fantastique à voir de (pas trop) près.
J'avais déjà lu cette histoire d'explosion totale d'une étoile massive, par photo désintégration / création de pair mais j'avais zappé que ce n'était que théorique. Mais à priori on en a trouvé au moins une, en attendant Eta de la Carène ?
En anglais:
http://www.universetoday.com/2009/12...atter-variety/
http://www.spacedaily.com/reports/A_..._Kind_999.html
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/...910.2248v1.pdf
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Bonjour.
On vient de trouver une étoile "trop massive", reste à espérer que l'un de ces pôles ne pointe pas dans notre direction, ou que R136a1 nous fasse une " pair-instability supernova".
Cela fait quand même des décennies que l'on entend parler d'étoiles trop massives dans la Tarentule.
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Dans un sens, ça fait des années que l'on trouve régulièrement des "étoiles trop massives", avant de se rendre compte, avec l'amélioration des moyens d'observation, qu'en fait, c'est une étoile multiple, ou encore un amas très serré d'étoiles massives...
Attendons encore un peu !
Bonsoir.
Tout à fait, R136 est passée de 3000 masses solaires à 300 et d'étoile unique à amas dense en 25 ans, donc attendre.
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Rien à craindre avant fin 2012
