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Pour expliquer comment une étoile produit la fusion nucléaire de l'hydrogène, les astrophysiciens ont construit un modèle qu'ils peuvent tester en observant le Soleil.
Ce modèle suppose qu'une étoile est une grosse boule de gaz, de l'hydrogène et de l'hélium. Au centre de l'étoile se produit la fusion nucléaire.
Puisque la luminosité des étoiles est très constante, il existe un équilibre entre la poussée vers l'extérieur engendrée par la fusion nucléaire et l'attraction vers le centre que produit la gravité.
Les lois de la physique, lois des gaz et de la gravité, utilisées pour ce modèle doivent rendre compte des propriétés observables du Soleil : masse, taille, température de surface et luminosité (sa puissance).