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Astrophysique : Comment déterminer la nature de la matière qui entoure une étoile ?

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Objectif

Nous allons déterminer la composition de l'atmosphère d'une étoile à l'aide de son spectre d'émission.

1. Spectre des étoiles

Le spectre des étoiles est constitué d'un spectre continu et d'un spectre de raies d'absorption appelées raies de Fraunhofer.

2. Structure d'une étoile

La structure simplifiée d'une étoile, comme le Soleil, est présentée ci-dessous.

L'intérieur du soleil fournit la chaleur nécessaire à la formation de la lumière. La photosphère est un gaz très chaud dont la lumière est à l'origine du spectre continu (spectre d'émission). La partie haute de la photosphère contient des ions, par exemple Ca²⁺, Fe²⁺, He²⁺ qui absorbent une partie des radiations émises par la partie basse, ce qui explique les raies d'absorption présentes dans le spectre de l'étoile.

o Le spectre continu d'une étoile permet de connaître la température au voisinage de sa surface.
o Les raies d'absorption permettent d'identifier les éléments chimiques présents dans son atmosphère.

L'essentiel

Le spectre d'émission d'une étoile est constitué d'un fond continu et de raies d'absorption. Il permet de connaître la température à la surface de cette étoile et la composition de son atmosphère.

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