Une sphère massive et lumineuse de plasma maintenue par sa propre gravité.Une étoile est une sphère massive et lumineuse de plasma maintenue par sa propre gravité. La pression et la température immenses en son cœur déclenchent la fusion nucléaire, convertissant l'hydrogène en hélium et libérant de l'énergie qui contrebalance l'attraction gravitationnelle vers l'intérieur. Les étoiles sont les éléments constitutifs fondamentaux des galaxies, et leurs cycles de vie — de la naissance dans les nébuleuses à la mort en naines blanches, étoiles à neutrons ou trous noirs — pilotent l'évolution chimique de l'univers, produisant des éléments lourds qui formeront plus tard les planètes et la vie.
La compréhension des étoiles comme objets alimentés par la fusion s'est développée au début du XXe siècle. Arthur Eddington a proposé dans les années 1920 que les étoiles sont alimentées par des réactions nucléaires, et Hans Bethe a élaboré les chaînes de fusion spécifiques en 1938-39, ce qui lui a valu plus tard le prix Nobel.
Les étoiles se forment par l'effondrement gravitationnel de régions denses dans les nuages moléculaires. À mesure que le cœur s'échauffe, la fusion s'allume, créant une pression vers l'extérieur qui équilibre la gravité dans un état d'équilibre hydrostatique. L'énergie générée par la fusion se fraye lentement un chemin vers la surface et est rayonnée dans l'espace. La masse de l'étoile détermine sa température, sa luminosité et sa durée de vie : les étoiles plus massives brûlent plus chaud et meurent plus vite, tandis que les étoiles plus petites comme notre Soleil peuvent briller pendant des milliards d'années.
Les étoiles servent de laboratoires naturels pour étudier la physique des plasmas, les réactions nucléaires et les états extrêmes de la matière. Elles agissent également comme des « fourneaux cosmiques » qui produisent les éléments nécessaires à la vie, et leur lumière est utilisée pour mesurer les distances et l'expansion de l'univers.
Le Soleil convertit à lui seul environ 600 millions de tonnes d'hydrogène en hélium chaque seconde, et il a pourtant assez de carburant pour continuer à briller pendant encore 5 milliards d'années.
