Les étoiles comme le soleil sont de grosses boules de plasma qui remplissent inévitablement l'espace qui les entoure de lumière et de chaleur. Les étoiles ont des masses variées, et la masse détermine à quel point l'étoile brûlera et comment elle mourra. Les étoiles lourdes se transforment en supernovae, étoiles à neutrons et trous noirs tandis que les étoiles moyennes comme le soleil finissent leur vie sous la forme d'une naine blanche entourée d'une nébuleuse planétaire en voie de disparition. Cependant, toutes les étoiles suivent à peu près le même cycle de vie de base en sept étapes, commençant comme un nuage de gaz et se terminant comme un vestige d'étoile.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La gravité transforme les nuages de gaz et de poussière en protoétoiles. Une protoétoile se transforme en une étoile de la séquence principale qui finit par manquer de carburant et s'effondre plus ou moins violemment, selon sa masse.
Un nuage de gaz géant
Une étoile commence sa vie sous la forme d'un grand nuage de gaz. La température à l'intérieur du nuage est suffisamment basse pour que des molécules se forment. Certaines molécules, comme l'hydrogène, s'illuminent et permettent aux astronomes de les voir dans l'espace. Le complexe de nuages d'Orion dans le système d'Orion est un exemple proche d'une étoile à cette étape de la vie.
Une Protostar est une Baby Star
Au fur et à mesure que les particules de gaz du nuage moléculaire se heurtent, de l'énergie thermique est créée, ce qui permet à un amas chaud de molécules de se former dans le nuage de gaz. Cette touffe est appelée Protostar. Étant donné que les protoétoiles sont plus chaudes que les autres matériaux du nuage moléculaire, ces formations peuvent être vues avec une vision infrarouge. Selon la taille du nuage de molécules, plusieurs Protostars peuvent se former en un seul nuage.
La phase T-Tauri
Au stade T-Tauri, une jeune étoile commence à produire des vents forts, qui repoussent le gaz et les molécules environnants. Cela permet à l'étoile en formation de devenir visible pour la première fois. Les scientifiques peuvent repérer une étoile au stade T-Tauri sans l'aide d'ondes infrarouges ou radio.
Étoiles de la séquence principale
Finalement, la jeune étoile atteint l'équilibre hydrostatique, dans lequel sa compression gravitationnelle est équilibrée par sa pression vers l'extérieur, ce qui lui donne une forme solide. L'étoile devient alors une étoile de séquence principale. Il passera 90 pour cent de sa vie à ce stade, fusionnant des molécules d'hydrogène et formant de l'hélium dans son noyau. Le soleil de notre système solaire est actuellement dans sa phase de séquence principale.
Expansion dans Red Giant
Une fois que tout l'hydrogène dans le noyau de l'étoile est converti en hélium, le noyau s'effondre sur lui-même, provoquant l'expansion de l'étoile. En s'étendant, elle devient d'abord une étoile sous-géante, puis une géante rouge. Les géantes rouges ont des surfaces plus froides que les étoiles de la séquence principale; et à cause de cela, ils apparaîtront rouges plutôt que jaunes. Si l'étoile est suffisamment massive, elle peut devenir suffisamment grande pour être classée comme supergéante.
Fusion d'éléments plus lourds
Au fur et à mesure de son expansion, l'étoile commence à fusionner des molécules d'hélium dans son noyau, et l'énergie de cette réaction empêche le noyau de s'effondrer. Une fois la fusion de l'hélium terminée, le noyau rétrécit et l'étoile commence à fusionner du carbone. Ce processus se répète jusqu'à ce que le fer commence à apparaître dans le noyau. La fusion du fer absorbe de l'énergie, de sorte que la présence de fer provoque l'effondrement du noyau. Si l'étoile est suffisamment massive, l'implosion crée une supernova. Les étoiles plus petites comme le soleil se contractent paisiblement en naines blanches tandis que leurs coquilles extérieures rayonnent sous forme de nébuleuses planétaires.
Supernovae et nébuleuses planétaires
Une explosion de supernova est l'un des événements les plus brillants de l'univers. La majeure partie de la matière de l'étoile est soufflée dans l'espace, mais le noyau implose rapidement en une étoile à neutrons ou une singularité connue sous le nom de trou noir. Les étoiles moins massives n'explosent pas comme ça. Leurs noyaux se contractent en de minuscules étoiles chaudes appelées naines blanches tandis que le matériau extérieur s'éloigne. Les étoiles plus petites que le soleil n'ont pas assez de masse pour brûler avec autre chose qu'une lueur rouge pendant leur séquence principale. Ces naines rouges, qui sont difficiles à repérer mais qui sont peut-être les étoiles les plus courantes, peuvent brûler pendant des milliards d'années. Les astronomes soupçonnent que certaines naines rouges sont dans leur séquence principale depuis peu de temps après le Big Bang.
