Naines ultra-froides

question posée le 30-12-2013 par Alexandre

Les naines brunes du Trapèze d\'Orion

Bonjour.

En me baladant sur le net j'ai pas mal d'informations des étoiles très froides de type spectral L. Mais peu d'informations circulent sur leur véritable nature, étoiles de la séquence principale très froides et peu légères ou stade d'évolution?

La plupart de ces naines rouges très froides semblent jeunes (moins de 100 millions d'années) alors je me demande si ce n'est pas un stade d'évolution précédent l'allumage de l'hydrogène, mais dans de nombreux papiers, les naines L sont considérées comme des étoiles de la séquence principale...

Les naines rouges sont censées évoluer très lentement, pourtant on a une sacrée différence entre 2M0746A, jeunes et VB 10, deux fois plus âgée et plus chaude alors que les deux étoiles ont la même masse.

réponse du 28-01-2014 par Fabrice Mottez

Les étoiles qui auront un cycle de l'hydrogène comme le Soleil (je les appelle abusivement "normales") sont plus nettement massives que les naines brunes de type L. Donc si elles atteignent un stade où elles sont des naines brunes, mais de manière transitoire, alors il y a encore de la matière autour (qui appartiendra plus tard à l'étoile). Donc ces étoiles sont cachées dans un cocon de matière froide, abondante (le cocon peut être plus massif que l'étoile au milieu) et assez opaque. C'est ce qui est observé avec les proto-étoiles c'est à dire les étoiles "normales" en formation.

Comme ces étoiles de type L sont visibles, donc entourées de peu de matière (par rapport à leur masse actuelle), c'est qu'elles ne sont pas en train de devenir des étoiles "normales". Elle ne gagneront pas beaucoup de masse. Elles resteront des naines brunes, même si au cours de leur existence elle changeront peut-être de type spectral (mais devenant guère plus chaudes).

En revanche, ces étoiles de type L n'ont pas fini de se contracter sous l'effet de la gravité. C'est un processus qui n'est en rien instantané.

D'après ce que j'ai lu, l'énergie qui chauffe les étoiles de type L, et les naines brunes en général, est principalement leur énergie gravitationnelle : la matière en tombant vers le centre de l'étoile perd de l'énergie gravitationnelle qu'elle convertit en chaleur.

Mais le moteur gravitationnel ne dure pas très longtemps (quelques centaines de milliers d'années, ou quelques millions d'années), si on le compare à la durée pendant laquelle la combustion nucléaire de l'hydrogène peut chauffer une étoile "normale" (qui se chiffre en milliards d'années).

C'est pour cela (si j'ai bien compris) que les étoiles de type L ne sont pas très vieilles. Après la contraction gravitationnelles, si elles n'ont pas atteint la densité pour brûler (doucement) leur deutérium , elles refroidissent et deviennent de moins en moins brillantes. En devenant plus froides, elles passent du type spectral L au type T.

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