Classe de luminosité
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En astronomie, la classe de luminosité permet de distinguer les étoiles en fonction de leur luminosité, de même que le type spectral permet de les distinguer en fonction de leur température. En gros, la classe de luminosité est le deuxième axe du diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées, des constructions, des relations, des données statistiques, de l'anatomie etc. employé dans tous les aspects des activités...) HR.

Luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) et âge

La luminosité et la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du...) sont aussi liées, à travers la loi de Stefan-Boltzmann (En physique, la loi de Stefan-Boltzmann[1] établit que la puissance totale rayonnée par unité de surface dans le demi-espace libre du corps noir (exitance[2] énergétique du corps noir) s'exprime...), qui peut s'écrire :

L = 4πσR2T4

où, L est la luminosité, σ est la constante de Stefan-Boltzmann (La constante de Stefan-Boltzmann (du nom des physiciens Jo?ef Stefan et Ludwig Boltzmann), notée (la lettre grecque sigma), intervient pour exprimer la relation entre la...) (ou constante de Stefan), R le rayon de l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la...), et T sa température. Pour une température donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.), et donc un type spectral (En astronomie, les étoiles présentent quatre caractéristiques principales: leur température de surface, leur gravité à la surface, leur masse et leur luminosité. Ces...) donné, le rayon peut néanmoins être différent, en fonction de l'âge de l'étoile. En effet, avec l'âge, le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la...) moléculaire moyen de l'étoile augmente en conséquence des réactions thermonucléaires. Cela provoque un accroissement de l'opacité (L'opacité est l'inverse de la transparence. Qui s'oppose au passage de la lumière.) de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), et ainsi du rayon.

C'est pourquoi les classes de luminosité sont une indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit ou oral.) de l'état d'évolution de l'étoile, ou plus simplement donnent une idée de son âge (pour un type spectral donné).

Classification MKK (En astronomie, la classe de luminosité permet de distinguer les étoiles en fonction de leur luminosité, de même que le type spectral permet de les distinguer en fonction de leur température. En gros, la...)

La classification des étoiles dans les classes de luminosité est appelée classification MKK, introduite en 1943 par William Morgan, Phillip C. Keenan et Edith Kellman de l'observatoire Yerkes[1]. Cette classification est basée sur des raies spectrales sensibles à la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...), qui elle-même détermine la luminosité. En effet, le rayon d'une étoile géante (Une étoile géante est une étoile de classe de luminosité II ou III. Dans le diagramme de Hertzsprung-Russell, les géantes forment deux branches au-dessus de la séquence principale. Elles se situent...) étant très supérieur à celui d'une naine de même masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse...), la gravité à la surface d'une géante est beaucoup plus faible qu'à la surface d'une naine. Ces différences affectent à la fois l'intensité et la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux mesures d'un...) des raies spectrales.

On distingue les classes de luminosité suivantes :

Classe Description
Ia supergéantes très lumineuses
Ib supergéantes moins lumineuses
II géantes lumineuses
III géantes " normales "
IV sous-géantes
V naines (séquence principale)
VI sous-naines
VII naines blanches (peu utilisé)

Par exemple, le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...) est une naine jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :), une étoile qui n'a pas encore vieilli assez pour s'éloigner beaucoup de la ligne de séquence principale d'âge zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide...) (ZAMS, pour zero-age main sequence en anglais) dans le diagramme HR. Une fois qu'elle aura terminé de brûler son hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) dans le cœur, elle se déplacera alors sur la branche des géantes, avec donc une luminosité plus grande, mais une température de surface plus faible aussi (elle apparaîtra donc rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) plutôt que jaune : une géante rouge).

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