Evolution de la masse d'une étoile lors de la séquence principale

[PACthomas]

Bonjour, j'écris ce message sur ce forum car je ne trouve pas beaucoup de réponses claires sur internet, j'espère donc que vous pouvez m'éclairer sur ces points ! . Lors des réactions de fusions à l'intérieur d'une étoile, on constate une perte de masse (transformée en énergie). Je voudrais savoir plusieurs choses à ce sujet :

1) Quelle est l'allure de la courbe d'évolution de la masse d'une étoile ? (je ne parle pas d'une étoile qui expulse des grandes quantité de matières en raison des vents stellaires, je parle seulement des étoiles perdant de la masse en raison des fusions nucléaires).

2) la perte de masse lors d'une réaction de fusion est-elle plus importante plus les noyaux mis en jeu sont lourds ?

3) Pour le cas du Soleil, quelle est la différence entre sa masse initiale et sa masse en fin de vie ? cette différence est-elle négligeable par rapport à sa masse initiale ?

4) Cette différence entre masse initiale et masse finale est-elle plus importante plus l'étoile est massique ?

Voilà, voilà ! Merci d'avance pour vos réponses.
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[Gilgamesh]

Bonjour, j'écris ce message sur ce forum car je ne trouve pas beaucoup de réponses claires sur internet, j'espère donc que vous pouvez m'éclairer sur ces points ! . Lors des réactions de fusions à l'intérieur d'une étoile, on constate une perte de masse (transformée en énergie). Je voudrais savoir plusieurs choses à ce sujet :

1) Quelle est l'allure de la courbe d'évolution de la masse d'une étoile ? (je ne parle pas d'une étoile qui expulse des grandes quantité de matières en raison des vents stellaires, je parle seulement des étoiles perdant de la masse en raison des fusions nucléaires).

2) la perte de masse lors d'une réaction de fusion est-elle plus importante plus les noyaux mis en jeu sont lourds ?

3) Pour le cas du Soleil, quelle est la différence entre sa masse initiale et sa masse en fin de vie ? cette différence est-elle négligeable par rapport à sa masse initiale ?

4) Cette différence entre masse initiale et masse finale est-elle plus importante plus l'étoile est massique ?

Le différentiel de masse entre les réactants et les produits de réaction est faible. Il est maximal pour la fusion de l'hydrogène en hélium 4H -> He-4 : Δm/m ~ 0,007. Il diminue ensuite fortement, c'est la raison pour laquelle les étoiles restent peu de temps au stade de géante rouge. Cela se visualise sur la courbe d'Aston qui donne l'énergie de liaison par nucléon selon le numéro atomique du noyau. Tu vois que l'étoile fait son plus gros festin en passant de H à He-4 et qu'ensuite il reste des miettes pour passer de He à C puis O, etc jusqu'au Fe éventuellement. Les étoiles massives parviennent à mener la nucléosynthèse jusqu'au fer : elle sont donc plus efficaces pour convertir leur masse en énergie rayonnée, mais ça joue sur ces miettes.


Surtout que ça ne concerne que la fraction réactante de l'étoile, qui représente ~10% de la masse pour une étoile comme le Soleil. Sur la totalité de la séquence principale la fraction massique transformée en énergie ne doit pas représenter plus d'un millième.

Un processus convectif brassant l'enveloppe et apportant du gaz frais sur le cœur peut changer substantiellement l'efficacité globale du moteur stellaire d'un facteur 10 (c'est le cas pour les étoile de faibles masses).

Bon, et sinon cette perte de masse est complètement noyée par ce qui se passe à la surface de l'enveloppe. L'étoile connait des pertes de masse à la fois plus importantes (d'au moins deux ordre de grandeur) et plus variables, du fait du vent stellaire, particulièrement au stade géante rouge. L'importance des pertes dépend notamment de la composition chimique de l'enveloppe, qui conditionne l'opacité du milieu (une étoile riche en fer a une enveloppe plus opaque et plus sujette au vent solaire). Cela peut représenter le quart de la masse totale. Pour les étoiles très massives (genre plus de 30 masses solaires), cette perte de masse est substantielle y compris durant la séquence principale et l'étoile peut fondre de moitié, voir plus, entre le début et la fin.

[Lansberg]

Bonjour,

3) Pour le cas du Soleil, quelle est la différence entre sa masse initiale et sa masse en fin de vie ? cette différence est-elle négligeable par rapport à sa masse initiale ?

Sachant que la perte de masse pour le Soleil est d'environ 4,2 millions de tonnes par seconde, une estimation à la louche donne bien une perte, sur 10 milliards d'années, de l'ordre de 1/1000 de la masse initiale. Ça ne concerne que le coeur de l'étoile.
La transformation en naine blanche entrainera sûrement une perte beaucoup plus importante (peut-être de l'ordre de 40% de la masse initiale) puisque la majorité des naines blanches ont des masses comprises entre 0,5 et 0,7 fois la masse du Soleil.

[PACthomas]

super merci !!

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