NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Sommaire de cette page

>>> Approche

>>> Étoile la plus …

>>> Formation des étoiles

>>> Quantité d'étoiles

>>> Distance aux étoiles

>>> Magnitude des étoiles

>>> Précision & étoiles

>>> Vitesse des étoiles

>>> Diagramme de Hertzsprung – Russell

 

 

 

 

Dites à quelqu'un qu'il y a 300 milliards d'étoiles dans l'univers et il vous croira.

Dites lui que la peinture n'est pas sèche et il aura besoin de toucher pour en être sûr.

Note: 300 milliards, c'est la quantité d'étoiles dans notre Galaxie (la Voie Lactée) et, il y a de l'ordre de 100 milliards de galaxies dans l'Univers.

 

On ne pourra jamais compter toutes les étoiles qui nous entourent. De toute façon, ce serait inutile. Il suffit d'en compter la moitié et de multiplier par deux.

Philippe Geluck

Voir Lois de Murphy / Humour

 

 

 

ÉTOILES

 

*           Les étoiles sont des "Soleils" répartis en très, très grande quantité dans l'Univers (milliards).

*           Et à des distance qu'il est difficile d'imaginer pour un terrien (milliards de milliards de km).

*           La lumière que nous recevons de ces étoiles aujourd'hui nous dit le passé très, très lointain de ces étoiles (millions et milliards d'années (inutile de préciser avant Jésus-Christ!).

 

Une étoile est une boule très chaude qui brûle de l'hydrogène et le transforme en hélium. Plus l'étoile est grosse, moins elle vit longtemps du fait que: la quantité d'hydrogène est proportionnelle au volume de la sphère (en R3), alors que sa consommation est en R4.

 

*           La distance moyenne entre deux étoiles est environ 100 000 fois la distance Terre-Soleil.

*           Il y aurait de l'ordre de 1022 étoiles dans l'Univers réparties en une centaine de milliards de galaxies.

 

*           Une étoile se lève chaque jour quatre minutes plus tôt que la veille (24x60 / 365,25 = 3,94 min) avec un écart angulaire de: 360°/ 365,25  1° d'angle.

Toutes les étoiles observables en un lieu donné se lèvent et se couchent chaque jour, mais elles ne sont visibles que si le Soleil est couché lorsqu'elles sont au-dessus de l'horizon. La période de visibilité d'une étoile dépend donc de la position apparente du Soleil sur l'écliptique.

 

 

 

APPROCHE

Tous les points lumineux du ciel sont des étoiles. Est-ce vrai ?

*    Non! Mais en majorité oui. Les étoiles sont reconnaissables car d'une nuit à l'autre, et à la même heure, elles sont à la même place. Ce sont des points lumineux qui scintillent.

*    Par contre, certains points lumineux changent de place. Ce sont les planètes. Elles tournent autour du Soleil et sont illuminées par lui. Ce sont des points franchement lumineux.

Par rapport au Soleil, c'est loin une étoile?

*    Le Soleil est une étoile et ce n'est pas un petit point lumineux dans le ciel. Le Soleil est beaucoup plus proche de la Terre que les étoiles, et de beaucoup:

*    Il faut 8 min et 3s à la lumière du Soleil pour arriver à nos yeux de Terriens; on dit que le Soleil est à une distance de 8,5 minutes-lumières de la Terre. La Lune est à 1,3 seconde-lumière.

*    Il faut un peu plus de 4 ans pour l'étoile la plus proche, Proxima Centauri; soit une distance de 4 années-lumière.

*    Mais pour la plupart des étoiles, il faut des centaines, des milliers d'années-lumière.

*    Il existe des amas d'étoiles, des galaxies, qui se situent à des millions, des milliards d'années-lumière.

Note: 1 année-lumière = 9 500 milliards km.
Vitesse de la lumière = 299 792, 458 km / s.

Beaucoup de monde dans le Cosmos ?

*    L'univers (ou espace intersidéral ou cosmos), c'est essentiellement du vide.

*    Dans ce vide flotte les galaxies, des milliards. Ce sont des amas d'étoiles. La galaxie où nous nous trouvons s'appelle la Galaxie ou la Voie Lactée.

*    Dans chaque galaxie, des milliards d'étoiles. Certaines existent depuis longtemps, d'autres naissent, d'autres meurent. Le Soleil va s'éteindre dans un peu plus de 4 milliards d'années.

*    Autour des étoiles, tournent des planètes. Il est difficile de les observer depuis la Terre. Les astronomes en ont pourtant déjà découvert quelques centaines.

*    De là à imaginer une vie sur ces planètes, il n'y a qu'un pas. Même si elle existe, il faudra longtemps ou d'autres technologies pour la découvrir.

 

100 années-lumière

Dans la sphère de rayon 100 années de lumière (30,7 parsec), il aurait un peu plus de 500 étoiles seulement de type G (sans les naines). Dont 60 dans la bulle de 50 al. La plus proche (Alpha du Centaure), outre le soleil, est à 4,4 al; la suivante (Tau Ceti) est à 11,9 al, puis 19,4; 19,8; 19,9; 21,8; etc.

Voir 100 ans de vie

 

 

 

 

 

ÉTOILE la PLUS …

 

L'ÉTOILE LA PLUS PROCHE 

évidemment après le Soleil

 

*       C'est Proxima Centauri - Proxima du Centaure.

*       Elle se trouve " seulement " à:

*      4,22 années-lumière de notre planète

*        40 000 milliards de km
          (9 461 x 4,22 = 39 925  40 000)

*      266 880 UA

*      1,31 parsec

*       Sa parallaxe est de 0,772 seconde d'arc (donc la plus grande possible).

*       Elle est liée par gravitation à Alpha du Centaure, elle-même une étoile double.

Comparaisons

Si distance Soleil

0,1 mm

Orbite Terre

balle de golf

Proxima

à 5 km

 

 

 

À la vitesse extraordinaire de 1/10 de la lumière, il faudrait tout de même presque  100 ans pour faire l'aller-retour (4,22 x 10 x 2 = 84 ans).

 

 

Voir Vaisseau spatial / Déluge /

Exoplanète de Proxima du Centaure

 

 

LA PLUS LUMINEUSE de notre ciel

*       C'est Sirius.

*       30 fois plus lumineuse que le Soleil.

*       Magnitude: -1,4.

*       Sirius n'est pas très loin de nous: 8,6 années-lumière.

*       On l'observe vers le sud, assez bas sur l'horizon, en prolongeant le baudrier d'Orion.

La galaxie la plus proche: Andromède dont la nébuleuse est visible à l'œil nu.

 

 

LA PLUS LUMINEUSE en été

*       La première à apparaître au-dessus de nos têtes.

*       C'est Véga dans la Lyre.

*       Magnitude: 0,03 (c'était la référence).

*       Distance: 26 années-lumière.

Le seul système d'étoiles doubles visible à l'œil nu: Mizar et Alcor dans la Grande Ourse.

 

 

LA PLUS LUMINEUSE en absolu

*       C'est  Carinae.

*       Située à une distance de 6 400 années-lumière.

*       Elle est 6 millions de fois plus lumineuse que le Soleil.

*       L'émission a lieu principalement dans l'infrarouge.

*       Cependant, il est difficile de distinguer l'étoile de la nébuleuse.

Étoile Barnard: étoile qui se déplace le plus vite en latéral, vue de la Terre.

 

 

L'ÉTOILE LA PLUS ÉLOIGNÉE

En 1998

Elle a été observée le 8 août 1988, durant sa phase de supernova, dans l'amas de galaxies AC118, au moyen du télescope de 1,5 m de l'observatoire de La Silla au Chili.

Sa distance estimée est égale à 5 milliards d'années-lumière.

Actuellement, elle est trop faible pour pouvoir être encore visible.

En 2001

Galaxie C11358 + 62

13 milliards d'années-lumière.

120 000 milliards de milliards de km.

Photographiée par Hubble.

Ce qui nous rapproche des confins de l'Univers (13,7 milliards d'années).

 

 

 

Des frontières au ciel voyons-nous quelques traces?

Sa voûte est-elle un mur, une borne, un milieu?

Lamartine (1790-1869)

Voir Poésie

 

 

 

  FORMATION DES ÉTOILES

 

Température de fusion

en degrés

Les atomes

de

fusionnent en atomes

de

Quelques millions

Hydrogène

Hélium

100 millions

Hélium

Carbone

600 millions

Carbone

Magnésium

1 milliard

Oxygène

Néon

Soufre

Calcium

6 milliards

Silicium

Fer

 

 

 

QUANTITÉ D'ÉTOILES – Estimation 

 

*      Étoiles dans notre Galaxie (la Voie Lactée)

 

Calcul par similitude avec une galaxie proche que l'on voit complètement. On mesure la luminosité et on divise par la luminosité moyenne d'une étoile (comme le Soleil) pour obtenir un nombre théorique d'étoiles dans la galaxie.

 

150 milliards à 200 milliards

soit 0,15 à 0,2   1012

 

1012 selon Autre source

 

 

Visite de la Voie Lactée

Soit un vaisseau spatial nous permettant de visiter une étoile par heure, il faudrait 20 millions d'années pour les visiter toutes; 4 fois la durée de l'espèce humaine.

 

 

*      Si chaque étoile était un grain de sable:

*    Les étoiles de la Galaxie formeraient un tas qui remplirait le salon.

*    Les étoiles jaunes du type du Soleil rempliraient un seau.

*    Les étoiles visibles à l'œil nu teindraient dans une cuillère à café.

 

D'après Alfred Vidal-Madjar

 

 

 

Carte tridimensionnelle du ciel

C'est l'entreprise du SDSS (Sloan Digital Sky Survey à Sacramento). Ce programme porte le nom de la fondation Alfred P. Sloan.

L'image du ciel actuelle (11/2013) comprend 1015 pixels.

Elle couvre 14 500 degrés carrés sur 360² = 129 600.

Elle répertorie 470 millions d'astres.

Volume de données: 71 téraoctects (71 1012).

Mémorisation des images et des analyses spectrales des astres détectés.

Source: SDSS, un relevé astronomique – Cécile Reylé - Pour la Science – nov. 2013

 

 

 

DISTANCE AUX ÉTOILES

 

Les 20 plus proches

 

Nom

Années-lumière

Parallaxe

1

Proxima Centauri

4 , 22

0,772"

2

 Centauri A

4 , 39

0,749"

3

 Centauri B

4 , 39

0,749"

4

Barnard's Star

5 , 94

0,545"

5

Wolf 359

7 , 78

0'418"

6

BD+36°2147

8 , 31

 

7

Sirius A

8 , 60

0,380"

8

Sirius B

8 , 60

0,380"

9

L726-8A

8 , 72

 

10

L726-8B

8 , 72

 

11

Ross 154

9 , 69

0,341"

12

Ross 248

10 , 32

0,316"

13

 Eridani

10 , 49

0,306"

14

CD-36°15693

10 , 73

 

15

Ross 128

10 , 88

 

16

L789-6A

11 , 27

0,294"

17

L789-6B

11 , 27

 

18

L789-6C

11 , 27

 

19

61 Cygni A

11 , 35

0,289"

20

Procyon A

11 , 40

0,286"

 

 

 

 

Véga (la plus brillante juste à la verticale en été)

25,3

 

 

Polaire

700

 

 Voir autres distances en Années-lumière / Univers / Mesure de la distance au Soleil

En savoir plus, voir les Sites spécialisés

 

 

MAGNITUDE DES ÉTOILES

ORDRE DE GRANDEURS

 

Référence

 

Une étoile 10 fois plus loin paraîtrait 100 fois moins lumineuse.

 

Soleil

 

 

Avec sa magnitude (- 26,7), le Soleil serait visible à l'œil nu jusqu'à 60 années-lumière seulement.

 

Étoile la plus proche de nous: 4,22 al.

 

 

Magnitude 29

 

Luminosité 5 milliards de fois trop faible pour être vue à l'œil nu.

 

Hubble

 

 

Le télescope Hubble est capable de capter les corps célestes les moins brillants jusqu'à la magnitude 29 à la distance de 14 milliards d'années-lumière.

 

Confins de l'Univers: 13,7 milliards d'al.

 

 

 

Différence de magnitude

Écart de luminosité

1

2,512 fois

5

100 fois

de 6 (limite de l'œil)

à 29 (Hubble) = 23

10023/5 = 1004,6 = 109,2

soit > 1 milliard

 

Voir  Définition de la magnitude / Constante de Hubble  / Soleil  /  Télescopes les plus grands

 

 

 

ÉCHELLE DES MAGNITUDES

 

Plus la valeur est grande plus la luminosité est faible

 

Magnitude

Apparente

Étoiles

Planètes

Observations

Limites

-26,9

Soleil

 

 

-12

 

Lune - pleine

-10

 

Lune - quartier

- 4

 

Vénus

 

-2,8 à 1,6

 

Mars

 

-2,5 à -1,4

 

Jupiter

 

-1,6

Sirius

 

*1

< 0

4 étoiles seulement

0

Véga

 

*2

jusqu'à 1

22 étoiles

 

 

1,9

Grande Ourse

 

 

de 1 à 2

71 étoiles

 

 

de 2 à 3

190 étoiles

 

 

de 3 à 4

610 étoiles

 

 

de 4 à 5

1 929 étoiles

 

 

de 5 à 6

5 946 étoiles

 

 

jusqu'à 5/6

8 768 étoiles

Œil  nu

jusqu'à 8/9

140 062 étoiles

Jumelles 50 mm

11

Proxima du Centaure

*4

15

 

Pluton

 

16

 

Télescopes 300 mm

19 (20+)

*3

 

 

20

 

Télescopes 5 m

23 à 25

 

Télescopes y compris photos

28

 

VLT & Keck

29

 

Hubble

 

*1 Sirius: étoile la plus brillante de notre ciel, mais proche de l'horizon, donc souvent cachée par un obstacle; elle se trouve à 8,6 années-lumière (Al).

*2 Véga: étoile qui apparaît en PREMIER en été, quasiment à la verticale de nos têtes; 26,5 Al. Vous ne pouvez pas la louper; retenez son nom; vous impressionnerez vos amis. Référence de magnitude.

*3 Étoile la moins lumineuse connue (1994); 80 Al; la valeur 19 est la magnitude absolue, comme on se trouvait à 10 parsecs (36 Al) de l'étoile. Deux fois plus loin, elle est 4 fois moins brillante, soit un bon niveau de magnitude en plus => magnitude apparente = 20+.

*4 Proxima du Centaure: étoile la plus proche: 4,3 Al.

 

 

 

 

PRÉCISION & ÉTOILES

 

           0, 0008''

Précision moyenne de mesure angulaire de la position des étoiles du catalogue Hipparcos.

           0,001''

Précision minimale pour les 118 000 étoiles répertoriées.

   20 000

Étoiles dont on connaît la distance à mieux que 10%.

   12 195

Étoiles doubles résolues (3 000 connues avant).

  

Historique

Dates

Qui

Nombre d'étoiles

Précision

IIe av.J.-C.

Hipparque

1 000

20'

XIVe

Ulugh Begh petit-fils de Tamerlan

1 018

5'

1627

Tycho Brahé

Édition par Kepler

1 005

3' à 30 ''

1690

Hévélius

1 553

15''

1853

Argelander

458 000

5''

1986

 

1 536

0,05''

1989 à

Catalogue Tycho

1 058 332

0,007''

1996

Catalogue Hipparcos

118 218

0,0008''

2004?

Sim

10 000

0,000 002''

2010?

Gaia

50 000 000

0,000 005''

 

 

 Hipparcos

satellite lancé en 1989, en fonctionnement jusqu'en 1993, données exploitées jusqu'en 1996.

Tycho

détecteur auxiliaire du satellite Hipparcos.

 

Voir site sur Hipparcos

 

 

 

 

 

VITESSE DES ÉTOILES

Objet

Par rapport à

Vitesse km /s

Commentaires

Soleil

dans notre Galaxie

200

1 tour de Galaxie en 200 millions d'années.

Étoile

dans sa galaxie

 

La vitesse dépend de l'éloignement au centre de la galaxie.

 

-         loin du centre

100

 

 

-         proche du centre

1 000

 

Galaxie

autres galaxies

à 50 Mpc

5 000

Vitesse d'éloignement d'autant plus grande que les galaxies sont éloignées.

 

 

Seconde / an

 

Étoile Barnard

Ophiucus

vue de Terre

10

C'est l'étoile qui se déplace le plus vite en latéral, vue de la Terre: 360 ans pour parcourir 1° dans le ciel.

On comprend pourquoi on considère les étoiles comme fixes dans le ciel.

Voir  Vitesses galactiques  /  Vitesse d'expansion de l'Univers

 

 

 

DIAGRAMME de HERTZSPRUNG – RUSSELL

Voir Diagramme de Hertzsprung- Russel

 

 

 

 

Voir

*    Âge de l'univers selon saint Augustin et autres

*    Arche (roman)

*    Big bang

*    Constante de Hubble

*    Constellations

*    Cosmologie - Glossaire

*    Lune

*    Marées

*    Poids de la Terre à la Lune

*    Triangle de l'été

Observation

*    Grande Ourse

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*    Un atlas du ciel en  relief se trouve en Atlas de l'Univers

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*    Le guide du ciel de Guillaume Cannat

*    Éphémérides astronomiques

Observations

*    Splendeurs célestes – Denis Bergeron

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*    Ciel et espace – la revue

Étoiles proches

*    Les distances croissantes des 75 étoiles les plus proches

The 75 Nearest Stars

Estimations récentes et fourchette d'appréciation

*    Pour le spécialiste, un autre site

The Brightest Stars

*    Un autre façon de voir

How Many Stars You Can Observe

 

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/Science/Etoiles.htm

 

 

Un petit tour en Espagne

Les tribulations d'un spinalien en Espagne

Un site qui offre une promenade sous le ciel étoilé d'Espagne et même la possibilité d'y aller pour de vrai  chez Angela et Frédéric.