Séquence principale, géante rouge, supergéante... Combien de temps ?

[DavianThule95]

Bonjour, je me posais une question :

Une proto-étoile naît d'un amas stellaire, engendre des réactions thermonucléaire, devient alors une étoile.
Elle passe ensuite sur la séquence principale pendant laquelle elle brûle son hydrogène.
Ensuite, elle devient une géante rouge, et selon sa masse, brûle les éléments crées de plus en plus jusqu'à devenir soit une supernovae ( ou hypernovae ) soit une naine brune.

Je sais seulement que la durée de vie d'une étoile sur la séquence principale est donnée par :
D = 10^10 x M^(-2.5)
Avec D la durée de vie de l’étoile sur la séquence principale, et M sa masse en masse solaire.

Mais combien de temps dure chacune de ces étapes ?

Merci d'avance.
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[Calvert]

Salut !

Je sais seulement que la durée de vie d'une étoile sur la séquence principale est donnée par :
D = 10^10 x M^(-2.5)

Oui, c'est seulement une approximation (ça dépend de pas mal de choses). Par exemple, cette relation se "tasse" beaucoup pour les étoiles les plus massives. Une étoile de 100 masses solaires, par exemple, vit quelques millions d'années.

Mais combien de temps dure chacune de ces étapes ?

La fusion de l'hélium dure typiquement 10% de la séquence principale. Les phases suivantes sont très courtes (quelques milliers d'années en tout).

[DavianThule95]

D'accord.

Existe - t - il des formules ( même approximative ) ?

[Deedee81]

Salut,

Je n'en ai pas trouvé mais ça doit pouvoir se construire.

Que ce soit à partir des simulations ou à partir de l'observation on doit avoir des tables avec les durées de chaque étape. Et à partir de là, il y a moyen de construire une fonction qui "passe au mieux" par ces valeurs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Calvert]

Il y a des tables avec les valeurs typiques de la durée des phases de séquence principale, fusion de l'hélium et fusion du carbone (Table 2) et un fit linéaire pour différentes gammes de masse de la durée de la séquence principale (Table 3) dans ce papier.

[DavianThule95]

Oui, j'ai trouvé ça :

Fusion de l 'Hydrogène => 7.10^6 ans
Fusion de l'Hélium => 5.10^5 ans
Fusion du Carbone => 600 ans
Fusion de l 'Oxygène => 6 mois
Fusion du Silicium => 1 jour
Effondrement du cœur => 1/4 seconde
Rebond => qqs millisecondes
Explosive => 10 secondes

Sur ce site

Et pour les formules, je suppose qu'il faut connaître la masse de l'étoile, sa température et sa composition chimique ( % hydrogène, % hélium, % métaux ) quand elle s'est formée.

En connaissant la température de fusion de l'hydrogène vers l'hélium et le rendement de cette fusion, on connait le temps T1
Ensuite, on sait que durant T1, la masse M de l'étoile a baissé de x1 unités, il reste y1 m^3 d'hydrogène.
Si la masse est trop faible, la fusion s'arrête.
Sinon :
En connaissant la température de fusion de l'hélium vers , et le rendement de cette fusion, on connait le temps T2
Ensuite, on sait que durant T2, la masse M de l'étoile a baissé de x2 unités, il reste y2 m^3 d'hélium.
Si la masse est trop faible, la fusion s'arrête.
Sinon...

Et cela continu jusqu'à la fusion du silicium en fer.

On additionne T1, T2, T3...Tn pour trouver la durée de vie de l'étoile.

Mais il faut connaitre les rendements et les températures de fusion de l'hydrogène vers l'hélium, l'hélium vers le carbone et l'oxygène, le carbone et l'oxygène vers le silicium...
Et je ne trouve pas ces informations sur internet.

[kcnarf07]

Je ne sais pas exactement ce que tu cherches, mais on peut trouver des simulateurs d'évolution stellaires (où tu crées ton étoile, en choisisssant sa masse, et sa métallicité). -> moteur de recherche et "simulator star evolution"

[DavianThule95]

Merci, je vais regarder. .
Et pour ce que je cherchais :
Je voulais connaître le temps qu'une étoile passe sur sa phase de géante rouge, de supergéante, pour pouvoir avoir une meilleur approximation de la durée de vie d'une étoile.
Je connais déjà la formule pour calculer le temps que passe une étoile sur la séquence principal.
En additionnant les résultats, je pourrais trouver la durée de vie avec une meilleure précision.