Atelier: connaître l'âge et prédire l'avenir d'un amas d'étoiles

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Atelier: connaître l'âge et prédire l'avenir d'un amas d'étoiles

L'amas de la Crèche (M44) Un amas ouvert, en astronomie, est une concentration locale d'étoiles (environ 100 à 1 000) nées d'un même nuage de gaz et de poussières et liées entre elles par la gravitation. Comme le temps nécessaire à leur formation est beaucoup plus faible que leur durée de vie, toutes les étoiles d'un amas ouvert ont plus ou moins le même âge et, comme elles proviennent du même nuage, elles ont la même composition chimique. Ainsi, les seules différences existant entre elles proviennent de leur masse, élément d'une extrême importance pour une étoile, puisque elle va déterminer la vie future de l'astre (sa couleur, sa durée de vie...). Les étoiles d'un même amas n'auront donc pas forcément la même évolution.

Vous allez voir que même vous, à partir d'un logiciel simple d'utilisation (SalsaJ) et de véritables images prises par des élèves du lycée Gaston Bachelard de Chelles, êtes capables de construire un diagramme qui va vous permettre :

- de connaître la nature de l'étoile que vous observez, ainsi que sa couleur et un ordre de grandeur de sa masse initiale ;

- de donner l'âge approximatif de l'amas d'étoiles ;

- de savoir ce qu'il va devenir !

POUR RÉALISER L’EXERCICE

Ci-dessous, vous trouverez tous les documents dont vous aurez besoin pour faire cet exercice. Tout d'abord, commencez par télécharger et lire le document « informations importantes », qui vous familiarisera avec le sujet. Puis téléchargez « photométrie d'un amas d'étoiles grâce à salsaJ », qui vous expliquera comment utiliser le logiciel dans le cadre de cet exercice et qui vous donnera en détails les indications à suivre. Enfin, téléchargez les compléments 1, 2 et 3, qui vous donneront les informations supplémentaires nécessaires pour bien comprendre et maîtriser cet exercice. N'hésitez pas à vous y reporter le plus souvent possible.

DOCUMENTS

Informations importantes (.pdf) - ce document vous apporte les informations nécessaires pour démarrer cet exercice.

Photométrie d'un amas d'étoiles grâce à SalsaJ (.pdf) - ce document vous indique la marche à suivre sur SalsaJ pour faire cet exercice.

FICHIERS

Attention: il y a un problème avec ces deux fichiers fits que nous essayons de solutionner dès que possible!

M44 bande B (.fits)

M44_bande V (.fits)

Diagramme.xls - ce fichier vous permet d'analyser vos données si vous possédez le logiciel Excel (vivement conseillé).

Diagramme.ods - ce fichier vous permet d'analyser vos données si vous possédez le logiciel gratuit OpenOffice.

INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES

Complément1 (.pdf) – ce document vous permet de comprendre en quoi le diagramme HR illustre le cycle de vie des étoiles.

Complément2 (.pdf) – ce document vous apporte des informations sur les moyens utilisés par les chercheurs pour construire un diagramme HR.

Complément3 (.pdf) - ce document vous explique comment déterminer l'âge d'un amas ouvert d'étoiles à partir de son diagramme HR.

POUR ALLER PLUS LOIN

Cet exercice donne une approche très peu calculatoire du problème. Néanmoins, si vous souhaitez connaître les calculs intermédiaires nécessaires à sa fabrication, et même les réaliser, téléchargez le document ci-dessous.

Ce document vous indiquera précisément la marche à suivre pour étalonner vous même vos valeurs et vous expliquera comment utiliser le Centre de Données astronomiques de Strasbourg (CDS), observatoire virtuel actuellement incontournable pour les astronomes du monde entier.

Pour aller plus loin (.pdf)