astronomie, étoiles - caractéristiques

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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.

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.

Voir Lois de Murphy / Humour

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, 48 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.

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

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

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).

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

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	100^23/5 = 100^4,6 = 10^9,2 soit > 1 milliard

Voir 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
0,04	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.

*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⁺.

*⁴Proxima 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
II^e av.J.-C.	Hipparque	1 000	20'
XIV^e	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	Cosmologie - Glossaire Âge de l'univers selon saint Augustin et autres Big bang Constante de Hubble Lune Marées Poids de la Terre à la Lune Triangle de l'été
Atlas du ciel	Un magnifique atlas du ciel en relief se trouve en An atlas of the universe
Événements	Le guide du ciel de Guillaume Cannat Éphémérides astronomiques
Images du ciel	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
Voir	Cosmologie - Glossaire Âge de l'univers selon saint Augustin et autres Big bang Constante de Hubble Lune Marées Poids de la Terre à la Lune Triangle de l'été