La masse solaire est l’unite de reference utilisee en astronomie pour exprimer la masse des etoiles, des trous noirs, des galaxies et d’autres objets celestes. Elle est egale a la masse du Soleil : environ 1,989 x 10 puissance 30 kilogrammes, soit environ 333 000 fois la masse de la Terre. Utiliser cette unite permet d’exprimer les masses astronomiques avec des nombres maniables.
Pourquoi cette unite ?
La masse du Soleil est une reference naturelle pour l’astronomie stellaire. Plutot qu’ecrire des chiffres astronomiques en kilogrammes, les astronomes expriment simplement les masses en multiple de la masse solaire. Dire qu’une etoile pese 20 masses solaires est bien plus lisible que d’ecrire 3,978 x 10 puissance 31 kg. La masse solaire est notee M avec un symbole solaire en indice.
Les limites de masse des etoiles
La masse solaire permet de definir des seuils importants dans la vie des etoiles. Une etoile doit avoir au moins 0,08 masse solaire pour declencher la fusion de l’hydrogene — en dessous, c’est une naine brune. Les etoiles inferieures a 8 masses solaires finissent en naine blanche. Celles entre 8 et environ 20 masses solaires laissent une etoile a neutrons. Les plus massives, au-dela de 20 masses solaires, peuvent former un trou noir.
Les extremes de masse
La masse solaire permet de prendre conscience des echelles. La plus petite etoile confirmee, EBLM J0555-57Ab, pese environ 0,085 masse solaire. Le trou noir stellaire le plus massif connu, Cygnus X-1, pese environ 21 masses solaires. Sagittarius A*, le trou noir supermassif de la Voie Lactee, pese 4 millions de masses solaires. TON 618, l’un des quasars les plus massifs connus, depasse 66 milliards de masses solaires.
Le saviez-vous ?
Le Soleil perd de la masse en permanence : chaque seconde, il convertit 4 millions de tonnes de masse en energie par fusion nucleaire, et ejecte plusieurs milliards de kilogrammes de matiere sous forme de vent solaire. Sur sa vie entiere, il perdra environ 0,1% de sa masse totale.
Questions frequentes
Comment mesure-t-on la masse d’une etoile ?
Principalement via la loi de Kepler appliquee aux systemes binaires. En observant comment deux etoiles orbitent l’une autour de l’autre, on peut calculer leurs masses respectives. Pour les etoiles isolees, on utilise des relations empiriques entre luminosite et masse.
La masse solaire change-t-elle avec le temps ?
Oui, legerement. Le Soleil perd de la masse par fusion nucleaire et vent solaire. Mais sur l’echelle de sa vie totale, cette perte represente moins de 0,1% de sa masse initiale — un changement negligeable pour les calculs astronomiques courants.
Peut-on comparer la masse d’une galaxie en masses solaires ?
Oui. La masse totale de la Voie Lactee est estimee a environ 1000 milliards de masses solaires, en incluant la matiere noire. La masse en etoiles seules est d’environ 60 milliards de masses solaires. Ces chiffres donnent une idee de l’echelle des structures galactiques.