Classe de luminosité - Définition et Explications

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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,...) HR.

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

La luminosité et la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) 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...), 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 ...) (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...), et T sa température. Pour une température donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire,...), et donc un type spectral (En astronomie, les étoiles présentent quatre caractéristiques principales :...) 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...) 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...) 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...)

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...), 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...) étant très supérieur à celui d'une naine de même masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...), 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...) 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...) est une naine jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même...), une étoile qui n'a pas encore vieilli assez pour s'éloigner beaucoup de la ligne de séquence principale (La séquence principale est une bande continue et bien distincte d'étoiles qui...) d'âge zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr,...) (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...) plutôt que jaune : une géante rouge).

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