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Lorsque l’hydrogène central qui sert à la fusion nucléaire s’est transformé en atome d’hélium, les réactions nucléaires cessent,
l’étoile quitte alors sa séquence principale.
Comme la production d’énergie à l’intérieur du noyau est faible, il n’y a plus d’équilibre avec la force gravitationnelle. Il y a alors une
contraction du noyau. Ce phénomène a pour effet de réchauffer le cœur de l’étoile. La température grimpe très rapidement pour atteindre les 100 millions de degrés.
La fusion de l’hélium en béryllium peut commencer. Or ces réactions nucléaires qui ont maintenant lieu n’arrêtent pas la contraction du cœur.
En effet, il faut un certain temps pour que les réactions freinent et s’équilibrent avec la gravitation.
Cependant, la contraction ayant continuée à augmenter la température du cœur de l’étoile, celui-ci atteint facilement les 250 millions de degrés.
L’hélium est un atome qui réagit facilement à la température et comme celle-ci n’a pas arrêté d’augmenter, les réactions nucléaires deviennent
incontrôlables. Par conséquent, le cœur de l’étoile commence à se dilater.
Pendant ce temps, l’hydrogène a commencé sa fusion dans les couches externes.
Nous avons donc une augmentation du volume dû aux réactions nucléaires de l’hélium dans le cœur et de l’hydrogène dans les couches externes.
Comme le volume de l’étoile augmente, le cœur ne chauffe plus suffisamment la surface, nous avons donc une diminution de la température, c’est pour cela que l’étoile est rouge.
Il y a un point ou il faut faire attention, la luminosité de l’étoile ne varie pas en fonction de sa température. Les géantes rouges nous apparaissent très brillantes que lors de leur phase principale car elles ont un volume qui est cent fois supérieur.
Selon leur masse, les étoiles peuvent engendrer les réactions suivantes : le béryllium en carbone, le carbone en oxygène,
l’oxygène en silicium, le silicium en nickel et pour finir le nickel en fer.
Le fer ne peut pas fusionner car il est extrêmement stable.
La durée de cette phase dépend de la masse de l’étoile : plus celle-ci est lourde, plus la durée est brève.
A partir de là, l’étoile commence à mourir. Selon leur masse, elles ne finiront pas toutes de la même manière.
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