Géante - Définition

Branche asymptotique des géantes, naines blanches, nébuleuses planétaires

Lorsque l’hélium du cœur stellaire a été entièrement converti en carbone et oxygène (produit par la fusion d’un noyau de carbone et un noyau d’hélium), un scénario identique au précédent se répète : le cœur stellaire inerte se contracte à nouveau et les couches à proximité du cœur sont chauffées jusqu’à ce que la fusion en couches de l’hélium se réalise alors que la fusion en couches de l’hydrogène se poursuit dans les couches supérieures. Les étoiles atteignent alors la branche asymptotique des géantes et des supergéantes rouges.

Cette phase est caractérisée par des instabilités thermiques qui se développent dans les couches superficielle de l’étoile (voir variables, étoiles). Elles annoncent l’expulsion plus ou moins prochaine des couches externes qui formeront une nébuleuse planétaire et laisseront derrière elles une naine blanche. Cette configuration se réalise lorsque le cœur stellaire n’a cessé de se contracter, sans atteindre pour autant la température nécessaire à la fusion nucléaire du carbone et de l’oxygène.

Pour les étoiles massives, la température du cœur atteint rapidement 500 millions de kelvins et le carbone peut à son tour servir de combustible nucléaire. À ce stade, les modèles prévoient une structure en couches d’oignons, correspondant à une stratification de la composition chimique de l’étoile. L’étoile serait ainsi structurée de l’extérieur vers l’intérieur, en couches successives d’hydrogène, d’hélium, de carbone, d’oxygène, de néon, puis de silicium avant d’arriver au cœur stellaire composé de fer. Les étoiles sont alors des supergéantes rouges ou bleues massives.