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Durée de vie des étoiles

Dossier - Étoiles : la diversité du monde stellaire
DossierClassé sous :Astronomie , étoile , soleil

Contrairement aux apparences, toutes les étoiles qui piquent un beau ciel nocturne ne se ressemblent pas. Les étoiles forment une grande famille, constituée d'éléments aux caractéristiques très variables d'un cas à l'autre. Si tout cela peut sembler complexe à première vue, on peut comprendre cette diversité dans les grandes lignes à partir de quelques considérations physiques.

  
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Si l'on s'intéresse à la durée de vie des étoiles, un paramètre le détermine principalement : une fois de plus, c'est la masse. Mais c'est aussi l'origine d'un paradoxe : plus une étoile est massive, plus courte sera sa durée de vie.

Cette représentation d’artiste montre une vue de la surface de la planète Proxima b en orbite autour de la naine rouge Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Système Solaire. © ESO, M. Kornmesser, CC By 4.0

La vie d'une étoile dépend de sa masse, plus importante elle est, plus elle consomme son « carburant », l'hydrogène.

Quelle durée de vie pour les étoiles ?

En effet, même si une étoile massive contient beaucoup de carburant, sa température centrale va être plus élevée que celle d'une étoile de moindre masse. Comme il a été mentionné plus haut, les réactions de combustion nucléaire vont être beaucoup plus rapides. Ainsi, une étoile comme le Soleil, de masse disons moyenne, brûlera son hydrogène central (seulement 10 % de sa masse totale) en quelque 9 milliards d'années (selon les modèles actuels de description du Soleil). Mais, une étoile de 10 masses solaires (ou 10 MO) consumera ses réserves en seulement 30 millions d'années, alors qu'une petite étoile de 0,5 MO subsistera 50 milliards d'années (soit bien plus que l'âge actuel supposé de l'Univers).

Description schématique de l'évolution d'étoiles de masses différentes. Attention à l'échelle du temps à gauche, qui indique les durées de vie dans une échelle non régulière. Les échelles de taille sont elles aussi schématiques. © Éditions Le Pommier