Une étoile a donc atteint l'âge mûr en fusionnant l'hydrogène et l'hélium. Que se passe-t-il alors? Une fois qu'une étoile n'a plus d'hydrogène utilisable qu'elle peut convertir en hélium, une étoile emprunte alors l'une des nombreuses voies.
Si l'étoile fait 0,5 masse solaire (la moitié de la masse de notre soleil), la pression de dégénérescence des électrons empêchera l'étoile de s'effondrer sur elle-même. En raison de l'âge de l'univers, les scientifiques ne peuvent utiliser que la modélisation informatique pour prédire ce qui arrivera à une telle étoile. Une fois qu'il a terminé sa phase active (hydrogène en hélium), il devient une naine blanche.
Un nain blanc peut apparaître de deux manières; premièrement, si l'étoile est très petite, la pression de dégénérescence des électrons arrête simplement l'effondrement de l'étoile, elle est hors de l'hydrogène et elle devient une naine blanche. Deuxièmement, et plus communément, le noyau de l'étoile peut toujours être entouré de certaines couches d'hydrogène, qui continuent à fusionner et à provoquer l'expansion de l'étoile, devenant une géante rouge.
Une géante rouge est une étoile en train de fusionner l'hélium pour former du carbone et de l'oxygène. S'il n'y a pas suffisamment d'énergie pour que cela se produise, la coque extérieure de l'étoile perdra en laissant un noyau inerte ou de l'oxygène et du carbone - un nain blanc restant. Si suffisamment d'énergie est impliquée dans le décollage des enveloppes stellaires, une nébuleuse peut se former. Si cette naine blanche est dans un système binaire, elle pourrait devenir une supernova de type 1A, mais c'est très rare. Au lieu de cela, on pense qu'un nain blanc finira par se refroidir pour devenir un nain noir - en théorie, car il n'y a pas de naines blanches plus anciennes que l'univers, les naines noires ne sont théoriques que parce qu'il n'y a pas eu assez de temps pour se former.
Si une étoile qui a atteint la fin de sa phase de production est en dessous de la limite de Chandrasekhar - 1,4 fois la masse de notre Soleil - elle deviendra une naine blanche; au-dessus de cette limite, elle deviendra une étoile à neutrons. Si une étoile est plus grande que 5 fois la masse du soleil, lorsque la fusion de l'hydrogène s'arrête, une supernova aura lieu et le reste du matériau se condensera dans un trou noir.
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Source: NASA