Que représente le chiffre romain écrit après la classe spectrale ?

Le chiffre romain précise la classe de luminosité de l'étoile .

Deux étoiles peuvent en effet avoir la même classe spectrale ( même lettre et même chiffre)  ce qui revient à dire que:

-les températures de leurs surfaces (photosphères) sont quasiment les mêmes.

-les couleurs de la  lumière qu'elles émettent  sont elles aussi très proches.

-les compositions chimiques de leurs photosphères sont voisines.

Cependant, quand on regarde  de plus prés les spectres d'étoiles de même classe spectrale, on constate des différences au niveau de la forme des raies

d'absorption:

Ci-dessous, les spectres d'étoiles de types A2 comme l'étoile Deneb de la constellation du Cygne.

Plus la classe de luminosité est faible ( V à I), plus les raies d'absorption sont fines.

Or les raies d'absorption sont d'autant plus fines que la masse volumique de l'étoile est faible, la masse volumique étant le rapport de la masse de

l'étoile et de  son volume.

On peut démontrer que plus une étoile est de grande taille, plus elle est lourde mais parallèlement, son volume  augmente plus rapidement que sa masse

ce qui veut dire que sa masse volumique diminue.

D'après ce qui précède, on en déduit que les étoiles géantes ont des raies d'absorption plus fines que les étoiles naines car leur masse volumique est

inférieure à celle d'une étoile naine.

Les étoiles de classe de luminosité I correspondent donc à des étoiles géantes voire super-géantes tandis que les étoiles naines ont pour classe de

luminosité V.

Il n'y a rien d'étonnant à ce que luminosité d'une étoile  et sa taille soient liées: la luminosité d'une étoile augmente si sa surface émettrice de lumière

augmente et sachant que celle-ci augmente avec le rayon de l'étoile , le lien entre luminosité et taille de l'étoile est évident.

En fait, derrière la classe de luminosité se cache en fait  la taille de l'étoile:

Type d'étoile Taille par rapport au soleil Classe de luminosité Supergéante 300 à 1000 rayon solaire I géante brillante 30 à 500 rayon solaire II géante 10 à 50 rayon solaire III sous-géante 5 à 15 rayon solaire IV naine de la séquence principale 0,2 à 5 rayon solaire V

Pour revenir aux maquettes des constellations réalisées par les élèves, le paramètre taille des étoiles n'a pas été pris en compte puisque toutes les étoiles

sont représentées par des perles de même rayon.

Si il en avait été tenu compte, une étoile de classe de luminosité I étant de type super-géante aurait dû être représentée par une sphère  de la taille d'une

boule de pétanque alors qu'une étoile naine de classe de luminosité V aurait eu la taille d'une petite perle.