Géante bleue et rouge

Qu'est-ce qu'une étoile ?

Une étoile est un astre semblable au Soleil, qui brille grâce à des réactions nucléaires qui se produisent en son centre. À l'exception du Soleil, les étoiles apparaissent à l'œil nu sous la forme d'un point brillant, scintillant du fait de la turbulence atmosphérique, sans mouvement apparent immédiat par rapport aux autres objets fixes du ciel. Toutes les étoiles sont considérablement plus éloignées de la Terre que le Soleil. L'étoile la plus proche, Proxima du Centaure, est située à environ 4 années lumières du Système Solaire, soit près de 250 000 fois plus loin que le Soleil.
La masse d'une étoile est de l'ordre de quelques 10³⁰ kg, et son rayon de l'ordre de quelques millions de kilomètres. La puissance rayonnée par une étoile comme le Soleil est de l'ordre de 10²⁶ watts.
Les étoiles se forment suite à la contraction d'une nébuleuse de gaz et de poussières sous l'effet de la gravité. Si l'échauffement de la matière est suffisant, cela déclenche le cycle des réactions nucléaires au cœur de la nébuleuse pour former une étoile.
L'énergie dégagée par ces réactions est alors suffisante pour arrêter sa contraction du fait de la pression de radiation ainsi générée.

Le nombre d'étoiles dans l'univers est estimé entre 10²² et 10²³. Le Soleil mis à part, les étoiles sont trop peu brillantes pour être observables en plein jour.

Image : Naissance d'une étoile : image composée à partir des données du télescope à rayon X Chandra (en bleu) et des données du télescope à infrarouge Spitzer (en rouge et orange). A environ 4 000 années-lumière de la Terre, se trouve RCW 108, une région de la Voie lactée où la formation d'étoiles est active d'où la présence d'amas de jeunes étoiles en bleu sur l'image. Celle que l'on voit naitre, en jaune au centre de l'image est profondément ancrée dans un nuage d'hydrogène moléculaire.

Les géantes bleues et supergéantes rouges

Les géantes bleues et super géantes rouges sont très chaudes et brillantes.
Ces étoiles sont au moins dix fois plus grosses que le Soleil. Les géantes bleues sont extrêmement lumineuses, de magnitude absolue -5, -6 et plus.
Très massives, elles consomment rapidement leur hydrogène et leur durée de vie est très courte de l'ordre de 10 à 100 millions d'années, donc très rares dans la voie lactée.
Lorsque l'hydrogène dans son cœur a été consumé, la géante bleue fusionne alors l'hélium. Ses couches externes enflent et sa température de surface baisse jusqu'à devenir une supergéante rouge.
L'étoile fabrique ensuite des éléments de plus en plus lourds : fer, nickel, chrome, cobalt, titane...
À ce stade, les réactions de fusion s'arrêtent et l'étoile devient instable. Elle explose en une supernova et meurt. L'explosion laisse derrière elle un étrange cœur de matière qui demeurera intact. Ce cadavre est, selon sa masse, une étoile à neutrons ou un trou noir.
Bételgeuse (α Orionis) et Antarès (α Scorpii / Alpha Scorpii), étoile double, sont des supergéantes rouges.

Au cœur de la nébuleuse d'Orion, quatre géantes bleues, forment un trapèze et illuminent à grande distance la matière dispersée dans l'espace.
Les atomes absorbent la lumière stellaire et la réémettent selon leurs couleurs propres, celles de l'oxygène c'est à dire dans le vert, l'hydrogène et l'azote dans le rouge.
La Nébuleuse d'Orion située à une distance de 1 350 années lumière de la Terre, offre une des plus belles opportunités d'étudier la naissance des étoiles, non seulement parce que c'est la plus grande et la plus proche région de formation stellaire, mais aussi parce que les étoiles énergétiques de la nébuleuse ont soufflé la poussière et le gaz environnant, ce qui nous permet de la voir. Nous bénéficions d'une vision intime sur un large spectre d'étoiles en train de naitre et d'évoluer.
Certaines des étoiles les plus brillantes visibles dans le ciel sont des géantes bleues comme Rigel (Beta Orionis) et Deneb (Alpha Cygni).

N. B. : Les astronomes ne classent les étoiles qu'en naines ou en géantes.