taille d'une etoile!!

[saci 0]

bonjour à tous,j'ai lu dans un livre qu'epsilon du cocher avait un diametre par rapport a notre soleil qui atteint l'orbite d'uranus.On voit bien cette etoile dans le ciel sous l'alpha du cocher.hormis sa masse qu'elle taille(diametre) maxi peut avoir une etoile? si quequ'un connait d'autre etoile de ce type?je trouve ça ennnnnnooooorme.

[boystar 0]

Un petit film bien foutu, histoire de se rendre compte des différences de tailles qui exitent entre planètes et entre étoiles !!
C'est vrai que la taille des plus grosses étoiles par rapport à notre petit Soleil laisse rêveur... http://www.youtube.com/watch?v=7J82yKdF5Mw&eurl=http%3A%2F%2Fwww%2Egozogozo%2Ecom%2Fblog%2Findex%2Ephp%2F89%2D

[ChiCyg 0]

Epsilon du Cocher est de type A8Ia c’est une supergéante avec une température "effective" de l’ordre de 8 000 K. Son rayon est probablement inférieur à 100 rayons solaires c’est à dire la moitié du rayon de l’orbite terrestre.

A température égale, plus une étoile émet de l’énergie (sa luminosité est grande) plus sa surface donc son rayon doit être grand.
A luminosité égale, plus une étoile est froide plus elle doit être grosse.

Le plus gros rayon stellaire sera trouvé pour une étoile ayant le meilleur compromis entre la plus grande luminosité (la magnitude absolue la plus basse) et la plus faible température (le type spectral proche de M).

Betelgeuse de type M2Iab a une classe de luminosité un peu inférieure (Iab) mais est beaucoup plus froide (M2), donc au final elle est probablement parmi les plus grosses étoiles - un rayon de l’ordre de 600 rayons solaires - soit trois fois l’orbite terrestre. Ce qui est déjà pas mal, mais on est encore à l’intérieur de l’orbite de Jupiter ...

Les plus grosses dimensions données dans le petit film me paraissent un peu "gonflées" !
Pour avoir le diamètre réel, il faut avoir une mesure du diamètre angulaire ET de la distance. Les deux sont rarement connus. Ou alors , il faut la luminosité apparente, la température effective et la distance. Ou la luminosité apparente, le type spectral et un bon modèle du type spectral. Ces éléments ne sont pas si faciles à obtenir simultanément avec une bonne précision.

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 02-07-2007).]

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 02-07-2007).]

[saci 0]

merci pour tes précisions,ça me donne le vertige c'donc une super géante bleue 8000k elle est toute jeune, dorénavant je la regarderai autrement..

[mnicole01ca 0]

Le petit film mentionne un diamètre d'environ 3,5 Gkm pour VV Cephei, soit 2 640 fois le diamètre solaire ou 24,5 UA ... cé gros, peut être un peu trop comme le mentionne ChiCyg.

Le logiciel Starry Night quant à lui donne 1969 diamètres solaires pour VV Cephei ou 18,3 UA, soit un peu moins que l'orbite d'Uranus ... ça demeure imposant.

Je ne sais pas jusqu'à quel point on peut se fier à ces données.

[SBrunier 13]

On peut,
Comme le dit Chicygni, si et seulement si on a à la fois le diamètre apparent et la distance...

Pour les géantes, rarissimes et donc distantes, tous les diamètres sont sujets à caution.

Si Bételgeuse a été mesurée assez précisément, hem, entre autres (joke privé)par Hubble, on a pas vraiment une distance précise. Idem pour Antarès, idem pour Deneb...

Cela dit, d'une certaine façon, être impressionné parce qu'une étoile va jusqu'à la Terre, Jupiter ou Neptune, je vois pas trop la différence : les étoiles c'est grand, les étoiles c'est gros...

S

[ChiCyg 0]

... et puis c'est gros, mais c'est ... mou. Comme ces étoiles n'ont finalement que quelques dizaines de fois la masse du soleil, que cette masse est principalement au centre (là où ont lieu les réactions nucléaires), le reste de l'enveloppe est énorme mais très très ténu : de l'ordre du centième de microgramme par centimètre cube et du cent millième de pression atmosphérique, mais, attention, il y fait quand même chaud

[mnicole01ca 0]

Dans le livre "An Introduction to Modern Astrophysics" de Carroll et Ostlie (page 511), on mentionne que le coeur d'une étoile de 50 MS (Masses Solaires) ne ferait que 2,5 MS ... la plus grande partie de la masse de l'étoile se retrouverait donc dans l'enveloppe. Bien sûr, comme l'enveloppe est extrèmement étendue, la densité y est quand même ténue.

Dans le cas d'une étoile de 10 MS, la masse du coeur serait d'environ 1,3 MS.

Je n'ai pas trouvé de liens internet me permettant de vérifier si ces chiffres sont toujours valables.

[SBrunier 13]

Tiens,
ChiCyg,
Puisque tu passes... Je me demandais justement, à propos de ces supergéantes rouges, si on peut vraiment définir leur diamètre... Ont elles un limbe, comme le Soleil, ou, du fait de leur densité très faible, leur photosphère et leur couronne ne sont-elles pas continues ?

S

[dg2 2 042]

Leur taille dépend de la longueur d'onde d'observation. Pour Betelgeuse, la taille apparente varie d'un facteur trois selon la longueur d'onde.

[ChiCyg 0]

mnicole01ca > tu as raison, ma formule "principalement au centre" n'est pas rigoureuse. Mais la densité passe tout de même de quelques 10 milliards de grammes par cm3 près du centre à quelques centièmes de microgrammes par cm3 à l'extérieur de l'enveloppe et le "coeur" ne contient que les "cendres" du feu feu nucléaire, les réactions nucléaires ont lieu au-dessus dans le "manteau".

[ChiCyg 0]

Le diamètre d'une étoile est d'autant mieux défini que son bord est "net" ... et qu'elle est ronde ! C'est le cas du soleil : les photons nous parviennent en grande majorité d'une zone d'épaisseur réduite (la photosphère) parce que l'opacité du soleil augmente rapidement en profondeur. Ceci dit, le soleil présente un assombrissement de son bord : les photons qui nous proviennent du centre du disque ont moins "d'obstacles" à traverser - ils viennent donc d'une zone plus profonde, donc plus chaude, donc plus brillante que ceux du bord. Cet "assombrissement centre-bord" est un test important des modèles d'atmosphères stellaires.

Le soleil n'a pas le même diamètre suivant la longueur d'onde parce que ses couches extérieures sont plus ou moins transparentes selon la longueur d'onde.

Pour les géantes ou les supergéantes rouges, l'assombrissement du bord est plus important et surtout la formation de molécules très opaques à certaines longueurs d'onde (en particulier l'oxyde de titane TiO dans le visible, l'eau ou le monoxyde de carbone CO dans l'infrarouge) donnent un diamètre apparent variable selon la longueur d'onde.

La situation est compliquée par le fait que ces étoiles sont toutes plus ou moins variables, sont très convectives, plus ou moins entourées de disque de poussière ou de gaz moléculaire, plutôt pas rondes, etc ... Bref, à ce jour, les mesures interférométriques ne sont pas assez nombreuses et précises, ne couvrent pas une plage de longueurs d'onde suffisante pour avoir une bonne vision de ces objets.

[Alain MOREAU 7 345]

Ouarf ! Chicyg, les cendres du feu feu : surferais-tu sur le verbe avec la même jouissance que d'autres manient le gaz et les allumettes ?

Plus sérieusement, quand on examine le portrait patatoïdesque de Bételgeuse, malgré la médiocre résolution, on devine que le limbe - si limbe il y a - n'est pas forcément ce qui fait l'objet de la mesure du diamètre apparent de l'étoile...

D'ailleurs jusqu'où considère-t-on que la matière fait encore partie de l'étoile ? Rayon au delà duquel elle n'en est plus gravitationnellement prisonnière ?

Existe-t-il une définition généralisable de la "surface" d'une étoile ?

[ChiCyg 0]

La définition "officielle" utilise le corps noir : la surface de l’étoile (et donc son rayon) est la surface d’un corps noir à une température égale à la température effective de l’étoile qui rayonne autant d’énergie que l’étoile (qui est de même luminosité).

Je botte en touche parce qu’une étoile froide ne rayonne pas vraiment comme un corps noir à cause de ces satanées molécules, de la convection, de la rotation ou de la voisine qui la patatoïdalise et du magnétisme qui la tache !

Et c’est vrai que pour une étoile qui perd de la masse (qui a du vent ou des vents ) on peut se poser la question de savoir où est sa limite. La couronne solaire fait-elle partie du soleil ? Si oui, jusqu’où ?

Mais bon tout ça c’est peanuts, on n’est pas là pour faire dans le pour cent si déjà on connaissait le diamètre de Betelgeuse à 10 pour cent près (ça serait moins bien que pour l’âge de l’univers , mais tout de même un énorme progrès)

[SBrunier 13]

Tiens, à propos... Y en a qu'écoutent nos bavardages sur Astrouf...
http://www.space.com/scienceastronomy/070703_st_pulsating_giant.html

S

[ChiCyg 0]

Merci du lien S., l'article est dans le dernière livraison de A&A ou ici le résumé : http://arxiv.org/abs/0705.4614 , l'article : http://arxiv.org/pdf/0705.4614
Ca illustre bien nos propos, il s'agit de S Ori une variable de type Mira de 414 jours de période. Ils l'ont observée à 4 phases de son cycle, à la fois en interférométrie dans l'infrarouge (avec le VLTI) et en radio les masers SiO (avec le VLBA).

Pour l'interférométrie, ils ne disposent en général que d'une ou deux fréquences spatiales ce qui est insuffisant pour "voir" un assombrissement centre-bord. Malgré cela on voit que le diamètre varie pour les différentes longeurs d'onde (leurs figures 2d, 3d, 4d, 5d). De même les modèles montrent un assombrissement plus ou moins prononcé selon la phase et la longueur d'onde (leurs figures 2e, 3e, 4e, 5e), si toutefois les modèles représentent la réalité ce qui n'est pas gagné.

Pour ce qui concerne les mesures au VLBA elles sont faites sur la fréquence des masers SiO avec une bien meilleure résolution, mais on ne voit pas la même chose, les masers se formant à quelques rayons stellaires de la photosphère avec une variabilité importante : voir le petit film fait sur TX Cam en 97 donné en bas du lien : http://www.space.com/php/multimedia/imagedisplay/img_display.php?pic=h_star_movie_000814_02.gif on voit les zones masers s'allumer (ou se déplacer ?) au cours du cycle de l'étoile. Le film est présenté en boucle.

Ca montre que ce qui se passe autour d'une Mira est un peu compliqué et pas très facile à comprendre.

Ah j'oubliais ! bien sûr, c'est une première. d'ailleurs le film sur TX Cam date de 96 ou 97 (ils n'ont pas su faire l'équivalent avec S Ori ) et les mesures interférométriques des Mira depuis disons ... 30 ans (Serge ?)

[a s p 0 6 848]

mira ceti, une des premières étoiles résolues optiquement par un télescope, c'était avec la tavélographie à palomar en 72 ou 75 par labeyrie.
mais ça ne compte pas, c'était des images en argentique complètement pas belles il y avait plein d'images unitaires de l'étoile cote à cote et pas deux qui se ressemblent

[PascalD 4 387]

De toute façon en astro y' a que des premières ...

Dis-donc c' est pas tellement solide non plus la théorie des étoiles variables (tu me diras, c' est normal, y' a pas de poussières que du gaz dans le modèle)

quote:

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TheMIDI visibilities and flux densities are modeled
using the recent M model atmosphere series by Ireland et al.
(2004b), which is a dust-free self-excited dynamic model atmosphere
series, to which we add an ad-hoc radiative transfer
calculation of the dust shell

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... tu reprendras bien encore un peu de transfert radiatif avec ton modèle sans poussières auto-excité ? De vraies méthodes de cosmologistes, ça ...

quote:

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The velocity structure of both maser transitions indicate
an expansion of the maser shell. This expansion is most likely
an accelerated expansion, but we cannot completely rule out a
uniform expansion.

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Je ne suis ni pour ni contre, bien au contraire.

C' est marrant qu' ils ne trouvent pas d' asymétrie, alors que tous les machins nébuleux qui entourent les grosses étoiles qui expulsent de la matière ne sont pas sphériques optiquement ... Ou alors j' ai rien compris ? C' est très possible.

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 03-07-2007).]

[ChiCyg 0]

quote:

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Dis-donc c' est pas tellement solide non plus la théorie des étoiles variables

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C’est vrai, mais c’est déjà compliqué de modéliser une étoile aussi "simple" que le soleil, alors quand, en plus, c’est beaucoup plus froid avec une énorme convection (qui n’est pas bien modélisée), la formation de centaines d’espèces de molécules dont les spectres sont mal connus, qui perturbent le transfert radiatif (comme dans l’atmosphère terrestre), qui sont très différentes selon que le carbone ou l’oxygène domine, qu’en plus c’est variable, donc ça bouge et ça perd plus ou moins de la masse, qu’assez rapidement autour de la poussière apparaît.

quote:

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C' est marrant qu' ils ne trouvent pas d' asymétrie, alors que tous les machins nébuleux qui entourent les grosses étoiles qui expulsent de la matière ne sont pas sphériques optiquement ...

---

C’est vrai, c’est censé finir en nébuleuses planétaires qui ne ressemblent pas vraiment à un objet à symétrie sphérique, mais pour "casser" la symétrie sphérique, il faut quelque chose comme une rotation ou quelque chose autour genre planète ou compagne. Ca semble encore hors de portée des modèles les plus élaborés. L’immense majorité des modèles sont à symétrie sphérique : le calcul n’est fait que selon le rayon de l’objet.

En cosmologie, tout est plus simple : l’univers devient instantanément transparent aux photons du FDC qui ne s’embêtent pas avec les atomes d’hydrogène, d’helium et de tout le saint-frusquin ça simplifie les modèles . Etpi les supernova, elles explosent toutes pareil (un modèle de supernova, c’est encore plus coton qu’un modèle d’étoile variable). L’avantage, c’est qu’on n’a qu’un seul univers. Les variables, y en a plus , quand un modèle marche bien pour l’une, il marche pas pour l’autre !