Définition
Une naine stellaire est un objet stellaire de masse relativement faible, caractérisé par une petite taille et une luminosité modérée ou faible. Le terme englobe plusieurs types d’étoiles à différents stades évolutifs : naines blanches, naines rouges, naines brunes, et parfois naines jaunes. Chacune a ses propres caractéristiques, mais toutes sont plus petites que les étoiles massives.
Types et structure
Les naines rouges sont des étoiles actives en fusion, de faible masse et température, possédant un noyau convectif qui permet une combustion d’hydrogène de longue durée. Les naines blanches sont des résidus stellaires très denses, principalement composés de carbone et d’oxygène, sans réactions nucléaires. Les naines brunes, souvent appelées étoiles ratées, n’atteignent pas la masse nécessaire pour déclencher la fusion et sont principalement composées de gaz comprimé. Les naines jaunes, parfois incluses dans cette catégorie, sont des étoiles de type spectral G comme le Soleil, bien que leur statut de « naine » soit contextuel.
Fonction et comportement
Les naines rouges brûlent l’hydrogène lentement et de manière stable, ce qui leur confère une très longue durée de vie. Les naines blanches ne produisent plus d’énergie, mais émettent un rayonnement thermique résiduel. Les naines brunes émettent faiblement dans l’infrarouge à cause de leur chaleur interne. La stabilité gravitationnelle est assurée soit par les processus de fusion (naines rouges), soit par la pression de dégénérescence quantique (naines blanches et brunes).
Évolution
Une étoile peut devenir une naine blanche en fin de vie si sa masse initiale est modérée. Les naines rouges évoluent très lentement et n’ont pas encore atteint les stades finaux observables dans l’univers actuel. Les naines brunes ne connaissent pas une véritable évolution stellaire mais se refroidissent lentement. Le cycle de vie d’une naine stellaire dépend de sa masse initiale et des mécanismes internes de soutien.
Limites et distinctions
Le terme « naine stellaire » n’est pas homogène et regroupe divers objets. Il ne désigne pas une classe unique mais une catégorie fonctionnelle basée sur la masse, la luminosité et l’évolution. Certaines étoiles peuvent changer de classification au cours de leur vie. La frontière entre planète massive, naine brune et étoile peut être floue, surtout pour les objets substellaires.