Objectifs pédagogiques

• Tracer un diagramme HR avec Python.
• Relier la couleur des étoiles à leur température.
• Identifier séquence principale, géantes rouges, supergéantes.

Tableau de données

Programme Python (à compléter)

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as mpatches

# Noms des étoiles (déjà fournis)
noms = [
    "Soleil", "Sirius A", "Betelgeuse", "Rigel", "Proxima Centauri",
    "Vega", "Altair", "Deneb", "Spica", "Antares",
    "Arcturus", "Capella", "Pollux", "Fomalhaut", "Aldebaran",
    "Castor A", "Bellatrix", "Canopus", "Achernar", "Barnard’s Star"
]

# À compléter par les élèves (copier les valeurs du tableau)
temperatures = [5800, 9900, 3500, 12000, 3000,
                9600, 7700, 8500, 22000, 3600,
                4300, 4900, 4800, 8600, 3900,
                10200, 22000, 7400, 15000, 3100]

luminosites = [1, 25, 120000, 120000, 0.001,
               40, 11, 200000, 20000, 100000,
               170, 78, 43, 16, 500,
               52, 9000, 10000, 3150, 0.0004]

# Classes spectrales (déjà préparées)
classes = ["G","A","M","B","M",
           "A","A","A","B","M",
           "K","G","K","A","K",
           "A","B","F","B","M"]

# Couleurs associées
couleurs = {
    "O": "blue",
    "B": "deepskyblue",
    "A": "cyan",
    "F": "green",
    "G": "yellow",
    "K": "orange",
    "M": "red"
}

plt.figure(figsize=(8,6))

# Tracé des points avec couleurs
for i in range(len(noms)):
    plt.scatter(temperatures[i], luminosites[i],
                color=couleurs[classes[i]])
    plt.text(temperatures[i], luminosites[i], noms[i], fontsize=8)

# Échelles et conventions HR
plt.xscale("log")
plt.gca().invert_xaxis()
plt.yscale("log")

plt.xlabel("Température (K)")
plt.ylabel("Luminosité (L☉)")
plt.title("Diagramme HR (échelle log-log)")

# Légende des classes spectrales
patches = [mpatches.Patch(color=couleurs[c], label=c) for c in couleurs]
plt.legend(handles=patches, title="Classe spectrale")

plt.show()
  

Essayer le programme sur Capytale

Cliquez sur ce lien pour ouvrir le programme directement dans Capytale : Lancer le programme sur Capytale

Consignes pour les élèves

1. Vérifiez que les listes temperatures et luminosites correspondent bien au tableau fourni.
2. Exécutez le programme pour obtenir le diagramme HR.
   Editer le diagramme au format PNG puis faites une capture avec l'outil capture dans votre TP édité sur un fichier OpenOffice texte
   
3. Observez la répartition des étoiles et identifiez la séquence principale, les géantes rouges et les supergéantes.
4. Modifiez une ligne du programme :
   • Supprimez plt.xscale("log") et observez l’effet.
   • Supprimez plt.gca().invert_xaxis() et observez l’effet.
5. Expliquez pourquoi les étoiles chaudes apparaissent bleues et les froides rouges.