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Terme du glossaire : Diagramme Hertzsprung-Russell (HR)

Description : Le diagramme de Hertzsprung-Russell (ou HR) est un graphique représentant deux propriétés observées des étoiles : sur un axe, la puissance totale émise par les étoiles (luminosité), et sur l'autre axe, leur température effective ou leur type spectral. Lorsque la température effective est utilisée, elle est représentée sur une échelle logarithmique, augmentant de droite à gauche. Le diagramme HR porte le nom de deux scientifiques : Ejnar Hertzsprung et Henry Norris Russell, qui ont réalisé les premières versions de ce graphique afin de comprendre les propriétés des étoiles. Les points de données correspondant aux étoiles dites "de la séquence principale" se situent sur une bande diagonale allant de la partie supérieure gauche à la partie inférieure droite du graphique. Les points de données correspondant aux étoiles géantes se trouvent au-dessus et à droite de la bande de la séquence principale. Les naines blanches se trouvent en dessous et à gauche de la bande.

Le diagramme HR peut également constituer un cadre utile pour représenter l'évolution d'une étoile dans le temps. Une fois qu'une étoile s'est formée, elle se positionne sur la séquence principale du diagramme HR, et sa température et sa luminosité restent à peu près constantes pendant un certain temps. Plus tard, au cours de son évolution, la température de l'étoile diminue et sa luminosité augmente. Cela signifie que la position de l'étoile sur le diagramme HR se déplace vers le haut et vers la droite, de la séquence principale vers la branche géante. L'évolution d'une étoile, en particulier ses changements de température et de luminosité, peut être représentée par une courbe dans le diagramme HR. Le diagramme HR permet donc de déterminer l'évolution de l'état d'une étoile à partir de sa température et de sa luminosité.

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Diagrammes associés


Une ligne d'étoiles va des étoiles faibles et froides aux étoiles chaudes et brillantes. Certaines étoiles se trouvent au-dessus ou en-dessous

Diagramme de Hertzsprung-Russell

Légende : Ce diagramme montre la température et la luminosité de différentes étoiles. La taille de chaque point représente le rayon de l'étoile et sa couleur est celle que l'œil humain verrait. La couleur des étoiles varie d'un bleu délavé à un orange rougeâtre délavé. Aucune étoile n'a une couleur pure comme le rouge, le vert ou le bleu, car les spectres des étoiles contiennent de la lumière de nombreuses couleurs différentes. Toutefois, les étoiles les plus rouges sont communément appelées "rouges" et les étoiles les plus bleues "bleues". L'échantillon d'étoiles utilisé pour réaliser ce diagramme a été choisi pour présenter un large éventail d'étoiles de différents types. Le nombre relatif de chaque type d'étoile n'est donc pas représentatif de la fréquence de chaque type. Du haut à gauche au bas à droite, on observe une longue ligne d'étoiles brûlant de l'hydrogène dans leur cœur. C'est ce qu'on appelle la séquence principale. Sur cette ligne, on trouve les étoiles Mintaka, Achenar, Sirius A, le Soleil et Proxima Centauri. En bas à droite de cette ligne se trouvent Teide 1 et Kelu-1 A. Ces deux objets sont des naines brunes, des objets de masse trop faible pour avoir des noyaux suffisamment chauds pour fusionner l'hydrogène pendant une période de temps prolongée. Le nom de naine brune n'est pas lié à leur couleur. Au-dessus de la séquence principale, on trouve les sous-géantes, les géantes, les géantes lumineuses et les supergéantes. Il s'agit d'étoiles qui ont fini de brûler de l'hydrogène dans leur cœur et qui ont évolué pour devenir des objets plus gros. La luminosité d'une étoile dépend de sa température et de sa taille. Ainsi, les étoiles géantes sont plus lumineuses que les étoiles ayant un rayon plus petit mais ont la même température. Avec le temps, ces objets atteindront la fin de leur vie et passeront par une phase de nébuleuse planétaire ou deviendront des supernovae. Les étoiles qui terminent leur vie par une phase de nébuleuse planétaire deviennent un type de vestige stellaire appelé naine blanche. Ces objets sont beaucoup plus petits que les étoiles de même température et sont donc moins lumineux ; on les trouve bien en dessous de la séquence principale. Les étoiles qui terminent leur vie en supernovae deviennent soit des trous noirs, soit des étoiles à neutrons. Elles ne sont pas représentées sur ce graphique.
Crédit : AIU OAE/Niall Deacon

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