Quelle est la proportion d'hydrogène consommée par une étoile ?

[bongo]

MIMATA : Ce sujet est extrait d'un autre sujet, c'est pour ça qu'il commence bizarrement... Tout est parti d'une affirmation fausse de ma part et d'une rectification.

l'étoile peut mettre plus ou moins longtemps à convertir tout son hydrogène en hélium donc ce processus de transformation peut effectivement durer des milliards d'années.

Il me semble que toute l'hydrogène n'est pas convertie en hélium, mais peut-être seulement 10%

[MIMATA]

Ah bon ? Si peu ?! Il me semblait qu'une étoile devait épuiser l'hydrogène en son coeur et que ça représentait bien plus que seulement 10%...ça voudrait dire que lors d'une explosion de super-novae, l'essentiel de de qui est rejeté, à 90%, c'est de l'hydrogène ?!

[bongo]

Si on raisonne logiquement, qu'advient-il de l'hélium produit par la fusion ? A priori, il va se diffuser presque partout dans le soleil, mais aura plutôt tendance à rester au centre (il est plus lourd que l'hydrogène). Lorsqu'il atteint un taux trop important, le coeur du soleil ne pourra plus assurer la fusion de l'hydrogène. Je n'ai pas réussi à te trouver les chiffres... du coup je suis allé sur la page wiki.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Soleil

Actuellement, dans le cœur du Soleil, chaque seconde, 564 millions de tonnes d'hydrogène fusionnent pour produire ± 560 millions de tonnes d'hélium. La différence de masse de 4,3 millions de tonnes d'hydrogène (une masse de l'ordre de celle de la pyramide de Gizeh21) équivaut à l'énergie lumineuse produite (4.1026 joules). Cette énergie lumineuse migre lentement par rayonnement et par convection vers la surface solaire et est émise dans l’espace sous forme de rayonnements électromagnétiques (lumière, rayonnement solaire) et de flux de particules (vent solaire).

564 millions de tonne par seconde, si on extrapole pendant 10 milliards d'années, cela donne :
1.78e29 kg (sachant que le soleil pèse 2e30 kg), cela fait : 8.9% de sa masse totale.
Cependant, ce n'est pas linéaire.

Durant les 7,6 milliards d’années à venir, le Soleil épuisera petit à petit ses réserves d’hydrogène ; sa brillance augmentera d’environ 7 % par milliard d’années, à la suite de l’augmentation du rythme des réactions de fusion par la lente contraction du cœur.
Lorsqu’il sera âgé de 10,5 milliards d’années, l’équilibre hydrostatique sera rompu. Le Soleil aura converti tout l'hydrogène de son cœur en hélium. Le noyau d'hélium se contractera et s’échauffera fortement tandis que les couches superficielles, dilatées par le flux thermique croissant et ainsi partiellement libérées de l’effet gravitationnel, seront progressivement repoussées : le Soleil se dilatera et se transformera en géante rouge. Au terme de ce processus, le diamètre du Soleil sera environ 100 fois supérieur à l’actuel ; il dépassera l’orbite de Mercure et de Vénus. La Terre, si elle subsiste encore, ne sera plus qu’un désert calciné.

Si on prend 7% d'augmentation tous les milliards d'années, j'obtiens en extrapolant restropectivement :
2e29 kg en tout, soit 10%.
Un peu plus loin sur la même page :

Environ 3,4×1038 protons (noyaux d’hydrogène), soit 619 millions de tonnes d'hydrogène, sont convertis en 614 millions de tonnes d'hélium chaque seconde, libérant une énergie correspondant à l'annihilation de 4,26 millions de tonnes de matière par seconde, produisant 383 yottajoules (383×1024 joules) par seconde, soit l’équivalent de l’explosion de 91,5×1015 tonnes de TNT.

C'est le chiffre de 619 qui est annoncé (et non 564). Je pense qu'on peut faire le même calcul, ça ne doit pas changer grand chose.
Je trouve 11%

[MIMATA]

Ah ben tu vois, je n'avais pas compris qu'il restait beaucoup d'hydrogène dans les étoiles, mêmes celles en fin de vie finalement. Merci.

[bongo]

De rien, je t'avoue que je me suis jamais penché sur cette problématique.
En conséquence, cela donne encore plus de poids à la théorie du Big Bang, qui permet d'expliquer pourquoi 25% de la matière est de l'hélium (elle ne peut pas provenir des étoiles).

[MIMATA]

Si on connait les proportions de matière "créée" au moment du Big Bang, ne peut-on pas en tirer des conclusions sur le type "d'objet" si je puis dire qui aurait donné naissance à notre Univers ?
Par exemple, si, dans un nuage de matière issu d'une super-novae on retrouve X% d'hydrogène, Y% d'hélieum, Z% de carbonne etc. alors on sait que c'était une étoile de tel type, etc.
Ne peut-on pas faire de même avec le Big-Bang ? Bon, je sais que l'on a jamais observé d'objets pouvant être à l'origine d'un Big-Bang, à part peut-être les trous noirs vu qu'on ne sait rien de ce qui se passe dedans mais bon...