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Comment connaissons-nous l’âge des planètes et des étoiles ?

Anne-Catherine (11 ans, Levis, Canada )

lundi 5 mars 2012, par Denis Burgarella

Chère Anne-Catherine,

Il n’est pas facile de répondre à cette question de manière précise car elle demande des connaissances en astrophysique. Tu pourrais trouver plus de détails dans des livres avec des schémas et des figures qui illustrent ce que l’on appelle "évolution des étoiles".

Pour les planètes, c’est relativement simple : les planètes se sont formées peu après leur étoile (donc le Soleil pour nous). Lorsque nous avons une idée de l’âge de l’étoile, nous en déduisons, approximativement, l’âge des planètes qui orbitent autour de l’étoile. Dans le système solaire, nous avons pu aller récupérer ou étudier des morceaux de roche qui confirment que les planètes du système solaire se sont formées il y a environ 4,5 milliards d’années alors que l’âge du Soleil est estimé à 5 milliards d’années.

Venons en donc aux étoiles. Je vais tout de même essayer de t’expliquer comment nous avons une idée de l’âge des étoiles.

Tout d’abord, il faut savoir que les étoiles (contrairement aux planètes) émettent de la lumière (des photons) à partir de réactions nucléaires (un peu mais pas tout à fait comme les bombes) qui ont lieu dans leur partie centrale : ce que l’on appelle le coeur de l’étoile. Plus elles sont grosses (jusqu’à 100 fois la taille du Soleil), moins elles vivent longtemps. Comme les automobiles, les grosses consomment beaucoup plus de carburant que les petites. Une grosse étoile ne vivra que quelques dizaines de millions d’années alors que le Soleil vivra une dizaine de milliards d’années.

Le mot-clef pour connaître l’âge des étoiles est la couleur (de l’arc en ciel). La couleur varie à la fois avec l’âge et avec la luminosité des étoiles. Il faut donc mesurer la luminosité (si on connaît la distance, c’est facile) et la température (c’est-à-dire la couleur). Ensuite, on place notre étoile dans un diagramme de Hertzprung-Russel qui est une sorte de calculatrice des âges d’étoiles (utilise Google pour avoir des exemples) et on peut obtenir une estimation de l’âge de l’étoile en question. Bien sûr, ce n’est pas à une année ou même quelques centaines d’années près mais, on sait si une étoile est jeune ou vieille avec une précision raisonnable.

Tu pourras également lire la réponse à cette même question par Colin Bosworth qui l’explique avec des mots différents.

A très bientôt sur notre site et peut-être si tu fais des études en physique puis en astrophysique, tu pourras, toi aussi, répondre aux questions d’autres enfants.

Denis