Notre Soleil est une étoile. Il brille et nous chauffe grâce à l'énergie libérée par une réaction thermonucléaire qui transforme l'hydrogène en hélium (voir énergie des étoiles). Chaque seconde, notre Soleil converti 4,26 millions de tonnes d'hydrogène en énergie (voir le Soleil). À ce rythme là, les scientifiques estiment qu'il reste environ 5 milliards d'années à notre étoile pour brûler toutes ses réserves en hydrogène. Nous allons voir dans cette partie les différentes étapes de la mort d'une étoile ayant une masse inférieure à 8 masses solaires.
Dans 5 milliards d'années
environ, notre Soleil commencera à manquer
d'hydrogène. Le cœur, très alourdi par
l'hélium produit au cours des milliards d'années
précédentes, commencent alors à se contracter,
ce qui augmente la
température interne
de celui-ci et aura pour conséquence de relancer
partiellement la fusion de l'hydrogène près du
cœur. L'enveloppe de l'étoile se dilatera
alors sous l'effet de la chaleur et le diamètre de l'astre
atteindra cent fois son
diamètre actuel.
Dans le cœur, la température devient alors
suffisamment élevée pour que l'hélium
fusionne en carbone. L'allumage
de la matière est explosif dans ces conditions: on parle de «
flash de l'hélium ».
Puis successivement, le carbone
se transformera en azote,
l'azote en oxygène.
Le volume de l'étoile augmente encore, ce qui
entraînera une
baisse de température de la surface.
L'étoile ressemble alors à une énorme
braise incandescente dont la couleur tendra
vers le rouge. C'est une géante
rouge.
L'astre mourrant connaît d'intenses
vents stellaires et c'est par
ces vents que la géante rouge perdra continuellement de la
matière: les couches externes s'évaporeront sous
l'effet de la pression de
radiation (force qu'exerce la
lumière sur la matière). La fusion de
l'hélium s'épuisera en 10 millions
d'années environ, laissant un cœur riche en
carbone et oxygène, l'azote ayant presque
entièrement disparu.
Les couches résiduels d'hydrogène et
d'hélium se consumeront de façon intermittente:
la couche d'hélium libérera
de l'énergie en
s'allumant ce qui repoussera
la couche d'hydrogène.
Déséquilibrée, l'étoile en éjectera
une partie par pulsations
thermiques. Lorsque le choc est
dissipé, la matière retombe
alors sur les couches d'hélium, attirée par la
gravitation. L'hélium se comprimera alors et
s'échauffera avant qu'un
autre choc vienne recommencer le
cycle qui se reproduira à plusieurs reprises.
Le stade de géante, arrivé alors à son
terme, aura duré environ 500 millions d'années.
L'enveloppe de l'étoile se désagrégera
alors rapidement et intensément, mettant à nu les
couches internes chaudes. Il en restera une nébuleuse
planétaire, une coquille
de gaz en expansion avec
à l'intérieure une naine
blanche, une sphère
stable de la taille de la Terre et d'une densité 1 million
de fois supérieure à celle de l'étoile
de départ. Cette naine blanche se refroidira très
lentement en 10 milliard d'années, laissant une naine noire,
froide et morte.