Super géantes rouge et hypergéantes si géantes que ça ? Dans quel sens :?

[invitecf343e72]

Bonjour,

je me suis retrouvé sur une page de wiki concernant VY Canis Majoris par hasard.
J'ai à l'occasion apperçu ses "mensurations"

Masse 30 à 40 M☉
Rayon ~600-2 600 R☉

Je n'ai pas trop fait gaffe dans un premier temps et je me suis dis par la suite que par curiosité j'allais calculer sa densité que je supposais bien sur plus faible que le soleil (d'évidence vu les rapports de proportionnalité masse/rayon strictement différents ).

J'ai donc pris M☉=1,99E+030 kg
R☉=696 000 000 m

Et là à ma grande surprise j'obtiens des densité allant de 3,21E-006 à 1,96E-004 .... kg/m3 :-O :-O

Alors que le m3 de notre eau classique sur terre est de l'ordre de 1 000 kg/m3

On a donc quelque chose des millions moins dense que de l'eau.
C'est pas vraiment ce que je m'imaginais lorsque je parle d'étoile.

Dans mon esprit une étoile était un minimum consistant, par exemple avec une "surface" constituant une discontinuité plus ou moins nette entre l'intérieur dense et l'extérieur ténu (un peu comme notre sol) mais avec une si faible densité ça ne semble pas concevable ??

J'en viens à ma question et je la formule : que veux dire le rayon d'une géante/supergeante/hypergeante rouge ? Quel sens physique ça a ? Pourquoi a t on retenu ce concept ?
-----

[Gilgamesh]

La densité de l'enveloppe représente encore un contraste de densité >10¹⁵ avec le milieu alentour (de l'ordre de 1 à 10 millions de proton par m3). Et le concept d'étoile qui s'impose naturellement c'est celui d'une source de rayonnement. On prend donc comme limite de l'étoile celle de la photosphère, cad la dernière couche de gaz où les photons interagissent avec la matière avant d'être émis vers l'extérieur.

[invitecf343e72]

Bonjour, merci de votre réponse, encore quelques questions me viennent pour me faire une idée plus correcte de ce qu'est ce genre d'étoiles.

10^15 ce n'est effectivement pas mince.
A t on une idée de la longueur typique de la discontinuité entre la partie rayonnante et le vide sidéral ? Ou bien il s'agit de quelque chose de moins marqué (plus proche d'une frontière d'un nuage terrestre, ce qui n'empêche pas cela étant dit au nuage terrestre d'avoir une discontinuité nette de l'ordre de quelques mètres à quelques centaines de mètres j'imagine). Peut-être y a t il également une partie non rayonnante se prolongeant plus loin encore ? La surface n'est peut-être pas non plus ce que l'on peut considérer comme "plane" (de profil homogène en distance depuis le centre) ou complètement discontinue (par exemple en proie à de nombreuses turbulences)

A t on également idée du profil des ordres de grandeur des densité de ces étoiles depuis le centre, que j'imagine être proche des densités des autres étoiles, jusqu'à la partie la plus périphérique ?

Si je comprend bien, le concept de rayon d'une étoile serait calquée sur un concept proche de la photosphère solaire.
Lorsque que l'on parle de rayon pour notre étoile, le soleil, sa photosphère est elle inclue dans son rayon ?

[invitecf343e72]

Edit : Une autre question, peut-être pour compléter, justement a t on une idée de la densité de la photosphère solaire ? Ou de la densité du soleil à sa "surface"

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Que ce soit une étoile ou l'atmosphère de la Terre faut considérer en première approximation un volume de gaz de masse moléculaire m et de température T dans un puits de gravité GM/R (G la cte de gravité, M la masse de l'astre, R la distance au centre).

Il faut se représenter chaque atome comme rebondissant dans le champs de gravité avec une gamme de vitesse initiale décrite par une distribution de Maxwell-Boltzmann, dans ce genre là :



Plus la vitesse est élevée et le champ de gravité faible, plus les atomes vont pouvoir s'élever avant de retomber. En première approximation on peut considérer que la structure en densité de l'atmosphère adopte un profil dicté par cette courbe de vitesse.

C'est un exponentielle décroissante, ouverte sur l'extérieure : les plus rapides (à droite de la courbe) dépassent la vitesse de libération :

et vont pouvoir s'échapper, c'est le vent stellaire, très puissant dans le cas des géantes rouges car le champ de gravité à la surface est faible. Toutes les étoiles ont un vent stellaire : peut donc dire que tout système stellaire baigne dans l'atmosphère raréfiée de son étoile. Mais le rayon conventionnel de l'étoile s'arrête à la zone d'émission de lumière (photosphère).




a+