Structure de l univers

Documents pareils
Chapitre 6 : les groupements d'étoiles et l'espace interstellaire

Panorama de l astronomie

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière

Vie et mort des étoiles. Céline Reylé Observatoire de Besançon

Étude et modélisation des étoiles

Energie nucléaire. Quelques éléments de physique

La vie des étoiles. La vie des étoiles. Mardi 7 août

FORMATION ET FONCTIONNEMENT D'UNE ETOILE

Les moyens d observations en astronomie & astrophysique

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

a. La masse de Jeans b. Le support des nuages moléculaires -Séquence Principale (PMS)

Magnitudes des étoiles

Celestia. 1. Introduction à Celestia (2/7) 1. Introduction à Celestia (1/7) Université du Temps Libre - 08 avril 2008

Comment dit-on qu'une étoile est plus vieille qu'une autre ou plus jeune qu'une autre?

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE

Équivalence masse-énergie

Le Soleil. Structure, données astronomiques, insolation.

Les objets très lointains

Panorama de l astronomie. 7. Spectroscopie et applications astrophysiques

TEMPÉRATURE DE SURFACE D'UNE ÉTOILE

LE CATALOGUE MESSIER

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème /2015

Le satellite Gaia en mission d exploration

nucléaire 11 > L astrophysique w Science des étoiles et du cosmos

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

NUAGES INTERSTELLAIRES ET NEBULEUSES

Quelques liens entre. l'infiniment petit et l'infiniment grand

Lycée Galilée Gennevilliers. chap. 6. JALLU Laurent. I. Introduction... 2 La source d énergie nucléaire... 2

Correction ex feuille Etoiles-Spectres.

Seconde Sciences Physiques et Chimiques Activité ère Partie : L Univers Chapitre 1 Correction. Où sommes-nous?

Séquence 9. Étudiez le chapitre 11 de physique des «Notions fondamentales» : Physique : Dispersion de la lumière

Rayonnements dans l univers

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

Transformations nucléaires

Chapitre n 6 MASSE ET ÉNERGIE DES NOYAUX

5 >L énergie nucléaire: fusion et fission

Structure et Evolution des étoiles

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Orthoptiste / stage i-prépa intensif -

C3. Produire de l électricité

TP 03 B : Mesure d une vitesse par effet Doppler

8/10/10. Les réactions nucléaires

Application à l astrophysique ACTIVITE

Parcours Astronomie. Cher Terrien, bienvenue à la Cité des sciences et de l industrie! Voici tes missions :

Lycée français La Pérouse TS. L énergie nucléaire CH P6. Exos BAC

ITER et la fusion. R. A. Pitts. ITER Organization, Plasma Operation Directorate, Cadarache, France

Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur

par Alain Bonnier, D.Sc.

Ondes gravitationnelles de basses fréquences et relativité

livret-guide des séances année scolaire

I. Introduction: L énergie consommée par les appareils de nos foyers est sous forme d énergie électrique, facilement transportable.

Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie

a. Fusion et énergie de liaison des noyaux b. La barrière Coulombienne c. Effet tunnel & pic de Gamov

I - Quelques propriétés des étoiles à neutrons

Voyage autour (et a l inte rieur) d un trou noir

M6 MOMENT CINÉTIQUE D UN POINT MATÉRIEL

Chapitre 6 La lumière des étoiles Physique

INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE

Un spectromètre à fibre plus précis, plus résistant, plus pratique Concept et logiciel innovants

Notre galaxie, la Voie lactée

DM 10 : La fusion nucléaire, l énergie de l avenir? CORRECTION

THEME 3. L UNIVERS CHAP 2. LES SPECTRES MESSAGES DE LA LUMIERE DES ETOILES.

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS

Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale"

La magnitude des étoiles

Les rayons cosmiques primaires chargés

Gaz moléculaire et formation stellaire dans les galaxies proches : maintenant et à l'époque ALMA Jonathan Braine

Radio sources: données utiles pour la mesure et l'optimisation des équipements EME

A retenir : A Z m n. m noyau MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE

GAIA Dossier d information. Arpenteur de la Galaxie

La révolution des satellites de Jupiter

Principe et fonctionnement des bombes atomiques

2 e partie de la composante majeure (8 points) Les questions prennent appui sur six documents A, B, C, D, E, F (voir pages suivantes).

Découvrir la voûte céleste c est avant tout une balade dans le ciel qui nous entoure. Mais pour se promener d une étoile ou d une galaxie à une

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

Chapitre 6. Réactions nucléaires. 6.1 Généralités Définitions Lois de conservation

Professeur Nébil BEN NESSIB

PHYSIQUE-CHIMIE. Partie I - Propriétés de l atome

Chap 2 : Noyaux, masse, énergie.

ÉNERGIE : DÉFINITIONS ET PRINCIPES

Exo-planètes, étoiles et galaxies : progrès de l'observation

Qu est-ce qui cause ces taches à la surface du Soleil?

Si la source se rapproche alors v<0 Donc λ- λo <0. La longueur d onde perçue est donc plus petite que si la source était immobile

Chapitre 10 : Radioactivité et réactions nucléaires (chapitre 11 du livre)

La physique nucléaire et ses applications

La place de l homme dans l univers. par Trinh Xuan Thuan *

MOND avec ou sans matière noire

1S9 Balances des blancs

L ÉNERGIE C EST QUOI?

À TOI DE JOUER! VIVRE EN FRANCE L EXPLORATION DE L ESPACE. 1. Observez ces documents et cochez la bonne réponse.

CHAÎNES ÉNERGÉTIQUES I CHAÎNES ÉNERGÉTIQUES. II PUISSANCE ET ÉNERGIE

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

A) Les réactions de fusion nucléaire dans les étoiles comme le Soleil.

LE CORPS NOIR (basé sur Astrophysique sur Mesure / Observatoire de Paris :

L ÉLECTRICITÉ C EST QUOI?

TD 9 Problème à deux corps

Renouvellement à 50000MW étalé sur 20 ans ( ) rythme de construction nucléaire: 2500MW/an

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

PHOTO PLAISIRS. La Lumière Température de couleur & Balance des blancs. Mars 2011 Textes et Photos de Bruno TARDY 1

DIFFRACTion des ondes

Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

Transcription:

Structure de l univers

Vous êtes ici

Systèmes planétaires - un exemple : le Système Solaire Planètes telluriques Planètes géantes Comètes Ceinture de Kuiper (63 satellites) (50 satellites) (27 satellites) (13 satellites) (1) (1) (2) Ceinture d astéroïdes Poussières interplanétaires Particules du vent solaire Nuage de Oort

Le Soleil : une étoile parmi tant d autres Corps le plus volumineux du Système Solaire. 98% de sa masse totale. Il faudrait cent neuf Terres pour réaliser le diamètre du Soleil et plus de 1.3 millions de Terres pour en combler l'intérieur. La partie extérieure visible du Soleil se nomme photosphère et sa température est de 6 000 C

1 unité astronomique (ua) : 149 6OO OOO kilomètres 1 année lumière (al) : 9 500 milliards ~ 10 13 km 1 parsec (pc) : 3,26 a.l. Autour du Soleil

Proxima du centaure : 4,22 a.l 42 200 000 000 000 km α & β du centaure : 4,40 a.l. Aussi : Sirius : 8,6 a.l. Véga : 25,3 a.l. Betelgeuse : 600 a.l. Ceinture d Orion : 1500 a.l. α du centaure Diamètre étoile : Soleil : 4 secondes lumière (1 400 000 km) Jusqu à 20 minutes lumière (360 000 000 km) Aucune collisions entre étoiles

LES CONSTELLATIONS Un exemple : ORION

Des distances différentes Betelgeuse : 600 a.l. Des couleurs différentes Ceinture d Orion : 1500 a. Des tailles différentes Rigel : 800 a.l.

Les spectres de différentes étoiles

La classification spectrale des étoiles Annie Jump Cannon (1863-1941) Après des études au fameux Wellesley College, elle travaille au Harvard College Observatory en classant inlassablemmnt des spectres stellaires. Classification de 400 000 étoiles par rapport à l importance des raies de certains éléments comme H, He, Fe..

La classification spectrale des étoiles Oh, Be A Fine Girl Kiss Me

Classification des étoiles

Le diagramme de Hertzsprung-Russel : En 1911, l ingénieur et astronome danois Ejnar Hertzprung (1873-1967) traçait un diagramme magnitude en fonction du type spectrale d un échantillon d étoiles. Plus tard, l astronome américain Henry Russel (1877-1957) construisit indépendamment le même diagramme avec un autre échantillon d étoile. Ce diagramme s appelle aujourd hui le diagramme HR et met évidence la relation entre le type spectrale et la magnitude absolue

90 % des étoiles sont sur la séquence principale Observation du satellite Hipparcos Le diagramme HR :

Les familles d étoiles : Séquence principale (90 % des étoiles)

(e) (ine) (irl) (iss) (e)

Diversité des étoiles

Le diagramme HR et la masse des étoiles

La masse des étoiles La masse des étoiles est comprise entre 0.08 et 50 fois la masse du soleil Les étoiles plus lourdes que le soleil sont plus rares. La masse est lié à la luminosité et donc à la température Les étoiles changent elles de masse durant leur évolution? Les masses des géantes et des supergéantes correspondent aux masses de la séquence principale. Evolution des d étoiles La durée de vie des étoiles est sans commune mesure avec la durée de vie des espèces vivantes. On étudie l évolution stellaire à partir de l observation d un grand nombre d étoiles à différentes étapes de leur vie. Age de l univers : 13.7 milliards d années Age du soleil : 4.5 milliards d années

Devenir des étoiles Etoile moyenne Etoile géante Naine blanche Etoile massive Etoile supergéante Etoile à neutrons ou trou noir

D ou vient l énergie des étoiles? La combustion correspond à une énergie chimique. Par exemple la combustion du charbon permet de dégager une énergie de 3.5 10 7 J/kg. Un tas de charbon de 2.10 30 kg (masse du soleil) peut fournir 4.10 26 W (puissance du soleil pendant..6000 ans!! La contraction gravitationnelle : La gravitation joue un rôle primordial dans l augmentation de la température au cœur des étoiles. En effet au centre des étoiles ou la densité est la plus grande, la température atteint 15 millions de Kelvin se qui permet de déclencher les réactions.. nucléaires.

L équilibre entre la gravitation et l énergie nucléaire L énergie gravitationnelle d une étoile dépend principalement de sa masse et de sa composition. L étoile se stabilise lorsque l énergie nucléaire compense la contraction gravitationnelle. Cette configuration stable dépend donc uniquement de la masse et de la composition du nuage d origine. La configuration stable d une étoile correspond à un point sur la séquence principale du diagramme HR. Les étoiles de masse différentes occupent différents points sur ce diagramme. Il existe donc une séquence principale car les étoiles s y stabilisent avec la même composition chimique mais avec différentes masses. Si les étoiles quittent la séquence principale, c est que leur composition chimique a changé!!!!!

La composition des étoiles La composition : 90 % de H, 9 % de He et 1 % d éléments lourds. Principal carburant : l Hydrogène Combien de temps dure le carburant d une étoile? Durée de vie = énergie disponible / énergie perdue = Masse / Luminosité Une étoile 25 fois plus lourde que le soleil est 80000 fois plus lumineuse. Elle aura une durée de vie 3000 fois plus courte.

L énergie nucléaire : la fusion de l hydrogène

Les réactions nucléaires Les grands principes : conservation de l énergie, de la charge électronique et de la charge baryoniques (nombre de protons ou neutrons) Bilan de la réaction en chaine ppi (proton-proton) : 41 4 + 2 H He+ 2e + 2ν + 2γ 1 e D ou vient l énergie nucléaire? Les particules ont une énergie cinétique de part leur vitesse mais depuis 1905 on sait qu une particule de masse m a aussi une énergie au repos : E = mc 2 (Albert EINSTEIN, 1905)

Le diagramme HR et l age d étoiles l'âge est indiqué en milliard d'années, exprimé via son logarithme).

Mort des étoiles : Supernovae, éjection explosive des étoiles massives Nébuleuse du crabe, reste d une supernovae (M1) qui mesure 10 années lumières. L explosion a eu lieu en 1054.

La fréquence des supernovae Observation de Tycho-Brahe en 1572 Observation de Kepler en 1572 Dans notre galaxie : La dernière supernova vu dans notre galaxie a eu lieu en 1604 et a été observé sans télescope par Kepler. D autres supernovae ont été observé en 1572, 1054 et 1006. La fréquence serait donc de 4 visible à l œil nu en 1000 ans. D autres se produisent probablement mais ne sont pas observées à cause de l obscurcissement du milieu interstellaire concentré dans le plan de la galaxie. Dans les autres galaxies : On compte une supernovae tous les 25 à 50 ans dans les autres galaxies. Plusieurs supernovae sont détectées par les astronomes chaque année (249 en 2004). Supernova 1987A 400 ans d attente et enfin une supernova brillante. Elle a eu lieu dans une galaxie voisine, le grand nuage de Magellan le 24 Février 1987.

Observation des supernovae dans les autres galaxies SN 1998aq SN 2001cm SN 1998bu

Observation de la supernova 1987A L étoile qui a explosé était catalogué : une super géante bleue de classe spectrale B et de masse 20 M, elle a aujourd hui disparu. après avant

Découverte des galaxies: ~1920 Il en existe des milliards Distance moyenne entre elles : 1 millions d al Diamètre moyen : 100 000 al Il peut donc se produire des collisions

La galaxie naine du Sagittaire À 70 000 al Découverte en 1994

Andromède (M31) 2 000 000 al

Notre galaxie appartient au Groupe (amas) Local

Le Groupe Local appartient au Super amas de la Vierge