Quelques mots sur l évolution stellaire et la matière dans
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- Nadine Cloutier
- il y a 6 ans
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1 Quelques mots sur l évolution stellaire et la matière dans l Univers Loïc Villain LUTH, Paris-Meudon Observatory, France University of Alicante, Spain Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
2 1 Sur la matière, le Big Bang et les premières étoiles Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
3 Prologue : structure de la matière La matière peut changer d état Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
4 Etats et température son état dépend entre autres choses de sa température (de sa pression aussi) la raison est qu elle est faite d atomes qui sont plus ou moins liés ensemble selon la température température élevée liaisons entre atomes brisées ils bougent les uns par rapport aux autres liquide ou gaz la température d un système traduit donc l énergie cinétique moyenne des atomes ou molécules qui le composent un état important en astrophysique, le plasma : la température est tellement élevée que des électrons été arrachés laissant des ions à la place des atomes Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
5 Phases et états Plusieurs phases possibles pour un même état : la mine d un crayon en papier est presque du diamant... puisque tous les deux sont du carbone solide... chaque corps possède diverses phases mais ce ne sont pas les mêmes pour chaque corps (diverses phases de l eau - neige, glace, etc - superfluidité de l hélium, etc) Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
6 Divers atomes et molécules Plusieurs types d atomes possibles : les noyaux sont différents, ils ne comportent pas le même nombre de neutrons et protons mais toujours autant de protons que d électrons neutralité électrique les électrons sont à l extérieur : ils réagissent dans les réactions chimiques : le nombre d électrons (et donc de protons) détermine les propriétés chimiques Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
7 Plus petit que l atome Depuis le début du vingtième siècle : noyaux et électrons vers 1930 : neutrons et protons dans le noyau vers : neutrons et protons formés de quarks aujourd hui : peut-être tout formé de supercordes... (?) Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
8 Réactions nucléaires modification du noyau chimie qui ne change que les liaisons entre atomes ici : fusion car petits donnent gros ; autre : fission avec gros donnent petits Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
9 Origine de la matie re : Big Bang et nucle osynthe se primordiale Autrefois : plasma dense et chaud ; Univers en expansion refroidissement formation de noyaux, d atomes... (simples : deute rium et he lium par fusion) Loı c Villain (LUTH/DFA) November /1
10 Rayonnement primordial Quand la température du plasma descend sous environ 3000 degrés, il devient transparent il reste de la lumière datant de cette période qui nous parvient : le fond cosmologique primordial Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
11 Première génération d étoiles La lumière baigne des nuages d hydrogène et d hélium lieu de naissance des premières étoiles Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
12 Première génération d étoiles Une autre nurserie stellaire... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
13 Formation des étoiles Les nuages de gaz s effondrent sous leur propre poids à cause de la force gravitationnelle La rotation leur donne une forme de disque Au centre, la densité est plus grande Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
14 Réactions nucléaires (bis) Quand la température au centre devient suffisamment élevé fusion Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
15 La séquence principale Les réactions de fusion génèrent de l énergie (lumière) et donc une pression qui résiste à la gravitation long équilibre une étoile est née... on dit qu elle est dans la séquence principale Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
16 Début d évolution et destin des étoiles de faible masse Plus une étoile est massive, plus elle évolue rapidement Soleil peu massif durée de vie estimée à 10 milliards d années (encore 5) Hélium produit qui s accumule au centre finit par réagir aussi l étoile devient une géante rouge... si elle n est pas très massive, elle perd ses couches externes nébuleuse planétaire : avenir du Soleil si elle est très massive, autres réactions de fusion commencent par la suite Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
17 Nébuleuse planétaire Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
18 Nébuleuses planétaires Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
19 Structure en oignon Dans les étoiles massives, des éléments de plus en plus lourds sont formés les plus lourds vont au centre le plus lourd de tous est le fer : il est inerte (ne peut pas réagir) Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
20 Supernova Quand la masse d un noyau de fer est trop élevée, plus rien ne peut l empêcher de s effondrer (démontré par Chandrasekhar : on parle de masse de Chandrasekhar ) le noyau de fer s effondre, le reste suit plus lentement, le noyau se durcit, il rebondit alors que l extérieur tombe toujours choc et expulsion des couches externes une supernova gravitationnelle Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
21 Photos de supernovæ Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
22 Résidus centraux Etoiles peu massives : naine blanche (masse du Soleil dans volume de la taille de la Terre) Etoiles plus massives : étoile à neutrons (masse du Soleil dans un rayon de 10 km!) ou trou noir Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
23 Retour à la case départ... La matière éjectée redonne des nuages... qui reforment des systèmes solaires... mais d autres éléments plus lourds que H et He sont présents étoiles entourées de planètes telluriques Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
24 Proto-planète Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
25 Proto-planèteS Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
26 Conséquences du retour à la case départ... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
27 Dernières remarques sur les étoiles Les étoiles sont souvent en systèmes multiples : binaires, voire plus... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
28 Galaxies étoiles rassemblées en galaxies, elles-mêmes en amas, les amas en super-amas... toutes formes de galaxies les galaxies évoluent aussi... pas encore très bien compris Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
29 Galaxie du Sombrero Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
30 Galaxie barre Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
31 Relations des galaxies pas toujours très pacifiques... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
32 Collisions Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
33 Collisions Loı c Villain (LUTH/DFA) November / 1
34 2 Le Système Solaire Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
35 Formation du Système Solaire effondrement d un nuage de gaz, près du centre, l hydrogène forme une étoile les autres éléments donnent des cailloux météorites diverses collisions de météorites planètes telluriques ( solides) au loin, l hydrogène forme des géantes gazeuses Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
36 Le Soleil Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
37 Mercure Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
38 Mercure encore... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
39 Vénus mais pas seulement... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
40 La Terre Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
41 La Terre Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
42 La Terre vue de loin... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
43 SatelliteS de la Terre Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
44 Satellite de la Terre Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
45 La Lune comme vous la verrez peut-être un jour... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
46 La Lune et plus loin Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
47 Mars 2004 : Spirit Loı c Villain (LUTH/DFA) November / 1
48 Lever de Soleil sur Mars : Spirit encore Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
49 Mont Olympus : 23 km d altitude Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
50 Jupiter Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
51 Jupiter et son système Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
52 Io et Jupiter Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
53 Saturne Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
54 Saturne et ses anneaux Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
55 Uranus Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
56 Uranus et ses lunes Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
57 Neptune Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
58 Pluton et Charon Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
59 Eléments externes à l extérieur, ceinture de Kuiper : collection de plus ou moins gros trucs (morceaux de glace, cailloux, etc) : cf. Sedna et autre nouvelle planète... Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
60 Comètes Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
61 Lunes et planètes Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
62 Astéroïdes Loïc Villain (LUTH/DFA) November / 1
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