Les étoiles, comme notre Soleil, émettent de l’énergie par rayonnement. Mais à la base, cette énergie est contenue sous forme de masse. C’est Einstein qui a établi la relation entre énergie et masse, avec sa célèbre formule :
$$\text{E}_{\text{libérée}}=\Delta\text{m}\times\text{c}^2$$
Avec $\text{c}=3,0\times 10^8\,\text{m}\cdot\text{s}^{-1}$, la célérité de la lumière dans le vide.
Par ailleurs, il est possible de déterminer l’énergie libérée par une étoile pendant une durée $\Delta t=1\,\text{s}$, grâce à la loi de Stefan. Cette loi s’exprime par :
$$\dfrac{\text{E}_{\text{libérée}}}{\Delta t}=\sigma\text{ST}^4$$
Avec $\sigma=5,67\times 10^{-8}\,\text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{K}^{-4}$, la constante de Stefan-Boltzmann.
La couleur d’une étoile est en lien avec sa température de surface :
Température |
Couleur |
$>25\,000\,\text{K}$ |
bleue |
$10\,000 – 25\,000\,\text{K}$ |
bleue-blanche |
$7\,500 – 10\,000\,\text{K}$ |
blanche |
$6\,000 – 7\,500\,\text{K}$ |
jaune-blanche |
$5\,000 – 6\,000\,\text{K}$ |
jaune (comme le Soleil) |
$3\,500 – 5\,000\,\text{K}$ |
orange |
$<3\,500\,\text{K}$ |
rouge |
Rappel : Celsius = Kelvin – 273,15, ou Kelvin = Celsisu + 273,15
L’étoile la plus proche de la Terre, en dehors du Soleil, est Proxima du Centaure, qui se trouve à 4,2 années lumières. Sa température de surface est $\text{T}=3\,042\,\text{K}$ et son rayon est $\text{R}=1,07\times 10^8\,\text{m}$.
Déterminez la couleur de Proxima du Centaure.
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