Corrigé de l’épreuve Mines Physique 2 MP 2021
Accès immédiat aux corrigés
Débloque tous les corrigés des écrits et oraux et optimise ta préparation aux concours.
Débloquer l’accès 🔓Énoncé de l’épreuve Mines Physique 2 MP 2021
Rapport de jury du Mines Ponts MP 2021 : Physique 2
FAQ
Une naine blanche est le résidu compact d’une étoile de masse intermédiaire qui a épuisé son carburant nucléaire. Elle se caractérise par une masse comparable à celle du Soleil, mais avec un rayon similaire à celui de la Terre, ce qui lui confère une densité extrêmement élevée. Les naines blanches sont soutenues contre l’effondrement gravitationnel par la pression de dégénérescence des électrons, une conséquence des principes de la mécanique quantique.
La stabilité des naines blanches est expliquée par la pression de dégénérescence des électrons, un concept issu de la physique quantique. Selon le principe d’exclusion de Pauli, deux électrons ne peuvent pas occuper le même état quantique simultanément. Dans une naine blanche, les électrons sont comprimés à des densités extrêmement élevées, et cette pression de dégénérescence contrebalance la force gravitationnelle, empêchant ainsi l’étoile de s’effondrer davantage.
La masse et le rayon d’une naine blanche peuvent être déterminés par plusieurs méthodes :
Observations spectroscopiques : En analysant le spectre de la lumière émise par la naine blanche, on peut déterminer sa composition chimique et estimer sa température de surface.
Courbe de lumière : En observant les variations de luminosité, notamment si la naine blanche fait partie d’un système binaire, on peut déduire des informations sur sa masse.
Relation masse-rayon : La théorie des naines blanches établit une relation entre la masse et le rayon, permettant, avec des mesures précises, de déterminer l’un en fonction de l’autre.
La relativité restreinte joue un rôle crucial dans l’étude des naines blanches à haute masse. Lorsque la masse d’une naine blanche approche la limite de Chandrasekhar (environ 1,4 fois la masse du Soleil), les électrons dégénérés atteignent des vitesses proches de celle de la lumière. Dans ce régime relativiste, la pression de dégénérescence ne suffit plus à équilibrer la gravité, ce qui peut conduire à l’effondrement de la naine blanche en une étoile à neutrons ou un trou noir.