GENERALITES

Problématique : Peut-on prévoir la mort de telle ou telle étoile
en fonction de ses caractéristiques ?

> Thème : La croissance - Formes et Structures
> Matières abordées : Chimie - Physique - SVT - Astronomie
> Supports / productions : Site Internet, projections (transparents), + supports papier et tableau.

TPE - Lycée Jeanne d'Arc de Caen - TS1- TS2
DUVAL Coralie, PINCEMAILLE Christophe, MOUILLARD Romain
Professeurs : Mme COLIN, M. ROCHARD, M. DOUESNEL, Mlle PECRESSE

INTRODUCTION

Lors du TPE de l'an dernier, également un site internet traitant d'astronomie et consultable à l'adresse http://www.matiere.tk , nous avons chercher à savoir ce qui s'était passé lors du Big Bang, l'avenir de l'Univers et la place de la matière et de l'antimatière dans ces deux évènements extrêmes de l'Histoire de l'Univers.

Ici, nous allons plutôt nous attacher à savoir, concernant cette matière, ce qu'il se passe pour de gros systèmes de matière présents en masse dans notre univers : les étoiles. Car en effet, celles-ci sont cruciales concernant la vie de cet univers. En effet, après le Big Bang il n'y avait que deux des quelques cent éléments chimiques que nous connaissons : l'Hydrogène, de symbole chimique H, était présent à 90% et l'hélium, de symbole chimique He, à 10% (environ). Les étoiles sont en fait des "machines à fabriquer des atomes lourds", tels le carbone, l'oxygène, ou encore le fer, sans lesquels nous ne serons pas là.

Pour le constater, il faut s'attacher à ce qu'il se passe dans les étoiles. Une étoile est une énorme boule d'hydrogène, dans lequel il règne une pression mais surtout une temérature énormes (température : des dixaines de millions de degrés au centre d'une étoile). Cette chaleur fait que les noyaux des atomes qui se trouvent dans les étoiles fusionnent entre eux pour donner des noyaux plus lourds, donnant ainsi naissance à d'autres atomes. C'est ainsi que l'hydrogène, élément le plus léger, se combine pour former de l'hélium. Par comparaison, c'est ce qu'il se passe dans une bombe atomique à hydrogène encore appelée bombe H. Une fois que tout l'hydrogène est consommé, l'étoile se comprime, et la température s'élève encore ce qui permet la fusion des noyaux d'hélium, ce qui crée des noyaux de Carbone et d'Oxygène. Une fois que tout l'hélium est consommé, le cycle continue ; et il se forme ainsi du Néon, du Magnésium, du Silicum, du Soufre, et enfin du Fer. A la fin de la formation du Fer, la température dans l'étoile est de l'ordre de 100 milliard de degrés, et la vie de l'étoile est finie, place à sa mort...