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Comment se forme une étoile ? quel est son cycle de vie ? les différents types d'étoiles binaires, comment les identifier et les repérer dans le ciel ? quelles sont les étoiles les plus proches de nous ?

Cycle de vie
Les Etoiles doubles
Les Etoiles variables
Les 20 Etoiles les plus brillantes
Les 20 Etoiles les plus lointaines
Les Constellations

Le cycle de vie d'une Etoile


L'Etoile ETA CARINAE dans l'Hémisphère austral
Eta Carene l'une des plus brillantes de la Galaxie

Une Etoile se forme à partir d'une nébuleuse faite de poussières et de gaz.
Le nuage s'échauffe en se contractant, et la partie centrale se détache pour former une proto-étoile.
La proto-étoile devient plus petite et plus chaude. La température interne est telle que la réaction de fusion thermonucléaire se déclenche. L'Hydrogène se transforme en Hélium et libère une énorme quantité d'énergie.
Lorsque l'étoile chasse les derniers gaz restants elle atteint la série principale ou elle demeure une grande partie de sa vie.
La Nébuleuse du crabe M1
M1 - Ngc1952 - Nébuleuse du Crabe

Sa grosseur, son type spectral, sa couleur dépendent de sa masse initiale.
La durée de vie de notre Etoile est de 10 milliards d'années.

L'étoile consume tout son carburant d'Hydrogène, refroidit et grossit pour devenir une géante rouge.
Si c'est une étoile de type F5 ou plus froide, elle diminue de volume jusqu'à une dimension semblable à celle de la Terre. Elle devient alors une naine blanche.

Les étoiles plus massives peuvent devenir des super géantes rouges des milliers de fois plus grande que le Soleil.
Elles peuvent passer par une étape d'étoile variable, et même certaines plus massives peuvent exploser et devenir une super novae.
Le résultat peut donner une étoile à neutrons ou pulsar et même un trou noir.

Le diagramme de Hertzspung-Russell décrit l'évolution d'une étoile.


Les Etoiles doubles

Introduction

Etoiles doubles visuelles

Etoiles doubles spectroscopiques

Etoiles doubles à éclipses

Etoiles doubles serrées


Introduction


Plus de la moitié de l'ensemble des Etoiles sont susceptibles d'appartenir à un système double ou multiple.
S'il y a seulement 2 composants dans un système chaque étoile suit une orbite elliptique autour du centre commun de gravité des 2 étoiles.
Certains étoiles nées très proches (distance < 0,01 parsec) peuvent rester liées en s'attirant selon la loi de la gravitation.
Exemple : le système solaire est un système multiple de dix astres, les 9 étoiles d'Orion.

Les Etoiles doubles visuelles

Les Etoiles doubles visuelles sont séparables en 2 composantes distinctes par l'observation à l'oculaire.
L'oeil peut séparer 2 étoiles si l'angle apparent les séparant est > 0",15.
Exemples d'étoiles doubles :
Dès 1650 Riccioli découvrit la duplicité de l'étoile Mizar, située dans la Constellation de la Grande Ours. En 1963 on comptait 64 250 systèmes doubles visuels. On peut rattacher à ce type d'étoiles les systèmes doubles détectés grâce à la photographie : Sirius et son compagnon : Sirius a une période de 50 ans, et une masse double de celui-ci. Les magnitudes diffèrent de 10 unités. L'éclat de Sirius est de 10 000 fois plus que l'autre étoile. Par le calcul on a déduit que son compagnon était une naine blanche, dont la densité était de 100 kg/cm3.

Etoiles doubles visuelles brillantes

Nom de l'Etoile double
Spectre
Magnitude apparente
Magnitude absolue
Période
Sirius
A1 V
Naine Blanche
-1,47
8,64
1,42
11,53
49,94 ans
Procyon
F5 IV
Naine Blanche
0,34
10,64
2,62
12,93
40,65 ans
Gamma Virgo
F0 V
F0 V
3,48
3,50
3,50
3,52
171,4 ans

Les Etoiles doubles spectroscopiques

Les Etoiles doubles spectroscopiques : lorsqu'elles ne sont plus séparables en 2 composantes distinctes par l'observation à l'oculaire, l'angle apparent les séparant étant 0",15, alors on utilise la spectrométrie : la vitesse radiale est déterminée par le décalage des raies du spectre de chaque étoile. La 1ère double spectroscopique fut Mizar en 1889, puis Capella en 1899. En 1953 on en comptait 1350.

Etoiles doubles spectroscopiques brillantes :

Nom de l'Etoile double
Magnitude apparente
Spectre
Période
Iota Orion
2,76
O8 III
O9
29,14 j
Mu Scorpio
3,0
B1 V
B
1,45 j
Alpha Virgo
0,96
B2 IV
B3 V
4,01 j

Les Etoiles doubles à éclipses


Lorsque le plan de l'orbite d'une étoile double se trouve dans la direction de la Terre, alors une des étoiles cache périodiquement l'autre. On a alors un système d'étoile double à éclipses. On assiste à des changements de l'éclat apparent du groupe. Cette variation est d'autant plus visible que l'astre éclipsé est plus brillant et plus caché complètement.
Un exemple type d'étoiles à éclipses est Algol dans la Constellation de Persée.

Etoiles doubles à éclipses

Type
Nom de l'Etoile double
Spectre
Magnitude apparente
Période
Détachées
Beta Aurigae
B9
A0
5,5
1,9 j
Semi-Détachées
Beta Persei (Algol)
B8
K0 III
2,2
2,87 j
En contact
Beta Lyrae
B8p
A0
3,3
12,91 j

Les Etoiles doubles serrées à transfert de masse


Lorsque les étoile doubles sont assez proches l'une de l'autre il se produit des transferts de masse d'une étoile à l'autre. L'étoile la plus massive attire de la matière de l'autre composante. Il existe environ 400 binaires serrées. Leur période va de 0,25 à 0,45 j. Certains transferts peuvent se faire par explosion (novae) d'étoiles doubles à éclipses.

Les Etoiles variables



Ce sont des Etoiles dont la luminosité varie par suite de changement de température interne ou de surface. On distingue plusieurs classes :
Les céphéïdes : ce sont des étoiles pulsantes dont la classe spectrale et la température changent pendant plusieurs jours ou plusieurs mois. Il existe une relation entre la période de la variation lumineuse et la magnitude absolue moyenne de la Céphéïde. Comme l'éclat apparent dépend de la distance de l'étoile à la Terre, on peut ainsi calculer cette distance.
Les étoiles à période longue de type Mira sont des supergéantes rouges ayant une période supérieure à 100 j et dont les variations de magnitude sont très importantes.
Exemple l'étoile Mira : sa magnitude varie de 3 à 10, et sur une période de 322 j.
Les novas sont des étoiles qui explosent partiellement et qui deviennent subitement très brillantes et reprennent ensuite un éclat normal.
Exemple : T Pyxidis à 6 000 A.-L.
Les supernovas explosent également pour se désintégrer complètement vers la fin de leur cycle de vie.

Les 20 Etoiles les plus brillantes





Les étoiles sont classées par rapport à leur magnitude visuelle.
Les données sont extraites du Catalogue Hipparcos. (logiciel TheSky v4)
Sirius située dans la constellation du Grand Chien (Canis Majoris) est l'Etoile la plus brillante du ciel.

Rg Nom Bayer Nom usuel Magnitude visuelle Distance A.L. Magnitude absolue Type spectrale
1 Alpha Canis Majoris Sirius -1,44 8,60 +1,4 A0 m
2 Alpha Carinae Canopus -0,62 312,71 -4,7 F0 Ib
3 Alpha Centauri Rigel Kentaurus -0,29 4? +4,3 G2 V
4 Alpha Bootis Arcturus -0,05 36,71 -0,2 K2 IIIp
5 Alpha Lyrae Vega +0,03 25,30 +0,5 A0 Vvar
6 Alpha Aurigae Capella +0,08 42,20 -0,6 G8 +F
7 Beta Orionis Rigel +0,18 772,88 -7,0 B8 Ia
8 Alpha Canisi Minoris Procyon +0,40 11,41 +2,7 F5 IV-V
9 Alpha Eridani Achernar +0,45 143,81 -2,2 B3 Vp
10 Alpha Orionis Betelgeuse +0,45 (var) 427,47 -6,0v M2 Ib
11 Beta Centauri Hadar +0,61 (var) 525,21 +0,44 B1 III
12 Alpha Aquilae Altaïr +0,76 16,77 +2,3 A7 IV-V
13 Alpha Crucisi Acrux +0,77 320,71 -3,5 B0.5 IV
14 Alpha Tauri Aldebaran +0,87 (var) 65,11 -0,7 K5 III
15 Alpha Virginis Spica +0,98 (var) 260,18 -3,4 B1 V
16 Alpha Scorpii Antares +1,06 (var) 603,99 -4,7 M1 Ib
17 Beta Geminorum Pollux +1,15 33,71 +1,0 KO III var
18 Alpha Piscis Austrini Fomalhaut +1,17 25,07 +1,9 A3 V
19 Beta Crucis Mimosa +1,25 (var) 352,60 +1,28 B0.5 III
20 Alpha Cygni Deneb +1,25 (var) 3 229,28 -7,3 A2 Ia

Les 20 Etoiles les plus proches



Les étoiles sont classées par rapport à leur distance exprimée en A.-L. : nombre d'années que met la lumière à nous parvenir.
Alpha du Centaure est une étoile triple :
  • Alpha Cen A composante primaire est une G2 V, de magnitude -0,3, de masse 1,08 x MSoleil
  • Alpha Cen B composante secondaire est une K5, de magnitude 1,3, de masse 0,88 x MSoleil
  • Proxima Cen tourne autour des 2 étoiles, de type M5, est l'étoile la plus proche de la Terre.
  • Rg Nom Bayer Nom usuel Magnitude visuelle Distance A.L. Magnitude absolue Type spectrale
    1 Alpha Centauri Proxima Centauri 11,1 4,3 15,5 M5
    2 Alpha Centauri A Rigel Kentaurus -0,3 4,3 4,4 G2 V
    3 Alpha Centauri B Rigel Kentaurus 1,3 4,3 5,7 K5
    4 C.Ophiuchus Etoile de Barnard 9,5 5,9 13,3 M5
    5 . Wolf 359 13,5 7,6 16,7 M8
    6 . Lalande 21185 7,5 8,1 10,5 M2
    7 Alpha Canis majoris Sirius A -1,5 8,8 1,4 A1
    8 Alpha Canis majoris Sirius B 8,7 8,8 11,6 A
    9 . Luyten 726-8A 12,5 8,9 15,3 M5
    10 . UV Ceti 13,0 8,9 15,8 M6
    11 . Ross 154 10,6 9,4 13,3 M4
    12 . Ross 248 12,3 10,3 14,8 M6
    13 Epsilon Eridani Epsilon Eridani 3,7 10,8 6,1 K2
    14 . Luyten 789-6 12,2 10,8 14,6 M7
    15 . Ross 128 11,1 10,8 13,5 M5
    16 61 Cygni 61 Cygni A 5,2 11,1 7,6 K5
    17 61 Cygni 61 Cygni B 6,0 11,1 8,4 K7
    18 Epsilon Indi Epsilon Indi 4,68 11,2 7,0 K8
    19 Alpha Canis Minoris Procyon A 0,4 11,4 2,7 F5
    20 Alpha Canis Minoris Procyon B 10,7 11,4 13,0 F

    Les Constellations

    Introduction

    leur passage au Méridien


    Introduction


    L'Humanité a pris l'habitude de grouper les étoiles en figures ou constellations.
    La forme géométrique explique un nom : exemples : le Dragon, Orion (Le chasseur), par contre il est difficile d'imaginer certaines formes comme la Grande Ours,le Grand Chien. Mais on peut dire qu'elles remontent à la plus haute Antiquité. et elles restent utiles pour se repérer dans le Ciel. Des figures connues comme Cassiopée ou Orion ont été retrouvées sur des tablettes égyptiennes. Beaucoup de noms d'étoiles comme Bételgeuse ou Algol ont une origine arabe.

    En 1930 l'Union Astronomique s'est entendue pour découper l'ensemble du Ciel en 88 constellations qui ont des limites parfaitement définies.


    Les Constellations et leur passage au Méridien


    Pour chaque Constellation est indiquée la date de passage au méridien à 21 heures.

    Les Constellations :

    Nr Nom latin Nom français Superficie Date au Méridien Etoile Alpha
    1 Andromeda [And]
    Andromède
    722 ° carrés
    10 nov
    Alpheratz
    2 Antlia [Ant]
    Machine pneumatique
    239 ° carrés
    5 avril
    .
    3 Apus [Aps]
    L'oiseau de Paradis
    206 ° carrés
    30 juin
    .
    4 Aquarius [Aqr]
    Le Verseau
    980 ° carrés
    10 oct
    Sadalmelik
    5 Aquila [Aql]
    L'Aigle
    652 ° carrés
    30 août
    Altaïr
    6 Ara [Ara]
    L'Autel
    237 ° carrés
    20 juillet
    .
    7 Aries [Ari]
    Le Bélier
    441 ° carrés
    10 déc
    Hamal
    8 Auriga [Aur]
    Le Cocher
    657 ° carrés
    30 jan
    Capella
    9 Bootes [Boo]
    Le Bouvier
    907 ° carrés
    15 juin
    Arcturus
    10 Caelum [Cae]
    Le Burin
    125 ° carrés
    15 jan
    .
    11 Camelopardalis [Cam]
    La Girafe
    757 ° carrés
    1 fév
    .
    12 Cancer [Cnc]
    Le Crabe
    506 ° carrés
    15 mars
    Acubens
    13 Canes Venatici [CVn]
    Les Chiens de Chasse
    465 ° carrés
    20 mai
    Cor Caroli
    14 Canis Major [CMa]
    Le Grand Chien
    380 ° carrés
    15 fév
    Sirius
    15 Canis Minor [CMi]
    Le Petit Chien
    182 ° carrés
    1 mars
    Procyon
    16 Capricornus [Cap]
    Le Capricorne
    414 ° carrés
    20 sep
    Giedi
    17 Carina [Car]
    La Carène
    494 ° carrés
    15 mars
    Canopus
    18 Cassiopeia [Cas]
    Cassiopée
    598 ° carrés
    20 nov
    Schedar
    19 Centaurus [Cen]
    Le Centaure
    1060 ° carrés
    20 mai
    Rigel Kentaurus
    20 Cepheus [Cep]
    Céphée
    588 ° carrés
    15 oct
    Alderamin
    21 Cetus [Cet]
    La Baleine
    1231 ° carrés
    30 nov
    Menkar
    22 Chamaeleon [Cha]
    Le Caméléon
    132 ° carrés
    15 avr
    .
    23 Circinus [Cir]
    Le Compas
    93 ° carrés
    15 juin
    .
    24 Columba [Col]
    La Colombe
    270 ° carrés
    30 Jan
    Phakt
    25 Coma Berenices [Com]
    La Chevelure de Bérénice
    386 ° carrés
    15 Mai
    .
    26 Corona Australis [CrA]
    La Couronne Australe
    128 ° carrés
    15 Aout
    .
    27 Corona Borealis [CrB]
    La Couronne Australe
    179 ° carrés
    30 Juin
    Gemma
    28 Corvus [Crv]
    Le Corbeau
    184 ° carrés
    10 Mai
    Alchiba
    29 Crater [Crt]
    La Coupe
    282 ° carrés
    25 Avr
    Alkes
    30 Crux [Cru]
    La Croix du sud
    68 ° carrés
    10 Mai
    Acrux
    31 Cygnus [Cyg]
    Le Cygne
    804 ° carrés
    10 Sep
    Deneb
    32 Delphinus [Del]
    Le Dauphin
    189 ° carrés
    15 Sep
    Sualocin
    33 Dorado [Dor]
    La Dorade
    179 ° carrés
    20 Jan
    .
    34 Draco [Dra]
    Le Dragon
    1083 ° carrés
    20 Juil
    Thuban
    35 Equuleus [Equ]
    Le Petit Cheval
    72 ° carrés
    20 Sep
    Kitalpha
    36 Eridanus [Eri]
    L'Eridan
    1138 ° carrés
    5 Jan
    Achernar
    37 Fornax [For]
    Le Fourneau
    398 ° carrés
    15 Déc
    .
    38 Gemini [Gem]
    Les Gémeaux
    514 ° carrés
    20 Fév
    Castor
    39 Grus [Gru]
    La Grue
    366 ° carrés
    10 Oct
    Al Naïr
    40 Hercules [Her]
    Hercule
    1225 ° carrés
    25 Juil
    Ras Algethi
    41 Horologium [Hor]
    L'Horloge
    249 ° carrés
    25 Déc
    .
    42 Hydra [Hya]
    L'Hydre Femelle
    1303 ° carrés
    20 Avr
    Alphard
    43 Hydrus [Hyi]
    L'Hydre Mâle
    243 ° carrés
    10 Déc
    .
    44 Indus [Ind]
    L'Indien
    294 ° carrés
    25 Sep
    .
    45 Lacerta [Lac]
    Le Lézard
    201 ° carrés
    10 Oct
    .
    46 Leo [Leo]
    Le Lion
    947 ° carrés
    10 Avr
    Régulus
    47 Leo minor[LMi]
    Le Petit Lion
    232 ° carrés
    10 Avr
    .
    48 Lepus [Lep]
    Le Lièvre
    290 ° carrés
    25 Jan
    Arneb
    49 Libra [Lib]
    La Balance
    538 ° carrés
    20 Juin
    Zubenelgenubi
    50 Lupus [Lup]
    Le Loup
    334 ° carrés
    20 Juin
    .
    51 Lynx [Lyn]
    Le Lynx
    545 ° carrés
    5 Mars
    .
    52 Lyra [Lyr]
    La Lyre
    286 ° carrés
    15 Août
    Véga
    53 Mensa [Men]
    La Table
    153 ° carrés
    30 Jan
    .
    54 Microscopium [Mic]
    Le Microscope
    210 ° carrés
    20 sep
    .
    55 Monoceros [Mon]
    La Licorne
    482 ° carrés
    20 Fév
    .
    56 Musca [Mus]
    La Mouche
    138 ° carrés
    10 Mai
    .
    57 Norma [Nor]
    La Règle
    165 ° carrés
    5 Juil
    .
    58 Octans [Oct]
    L'Octant
    291 ° carrés
    20 Sep
    .
    59 Ophiuchus [Oph]
    Le Serpentaire
    948 ° carrés
    25 Juil
    Ras Alhague
    60 Orion [Ori]
    Orion
    594 ° carrés
    25 Jan
    Betelgeuse
    61 Pavo [Pav]
    Le Paon
    378 ° carrés
    25 Août
    .
    62 Pegasus [Peg]
    Pégase
    1121 ° carrés
    20 Oct
    Markab
    63 Perseus [Per]
    Persée
    615 ° carrés
    25 Déc
    Algenib
    64 Phoenix [Phe]
    Le Phénix
    469 ° carrés
    20 Nov
    Ankaa
    65 Pictor [Pic]
    Le Peintre
    247 ° carrés
    20 Jan
    .
    66 Pisces [Psc]
    Les Poissons
    889 ° carrés
    10 Nov
    Alrisha
    67 Piscis Austrinus [PsA]
    Le Poisson Austral
    245 ° carrés
    10 Oct
    Fomalhaut
    68 Puppis [Pup]
    La Poupe
    673 ° carrés
    25 Fév
    .
    69 Pyxis [Pyx]
    La Boussole
    221 ° carrés
    15 Mars
    .
    70 Reticulum [Ret]
    Le Réticule
    114 ° carrés
    30 Déc
    .
    71 Sagitta [Sge]
    La Flèche
    80 ° carrés
    30 Août
    .
    72 Sagittarius [Sgr]
    Le Sagittaire
    867 ° carrés
    20 Août
    Rukbat
    73 Scorpius [Sco]
    Le Scorpion
    497 ° carrés
    20 Juil
    Antarès
    74 Sculptor [Scl]
    Le Sculpteur
    475 ° carrés
    10 Nov
    .
    75 Scutum [Sct]
    Le Bouclier
    109 ° carrés
    15 Août
    .
    76 Serpens Caput [Ser]
    Le Serpent (tête)
    429 ° carrés
    30 Juin
    Unakalhai
    76 Serpens Cauda [Ser]
    Le Serpent (queue)
    208 ° carrés
    5 Août
    .
    77 Sextans [Sex]
    Le Sextant
    314 ° carrés
    5 Avr
    .
    78 Taurus [Tau]
    Le Taureau
    797 ° carrés
    15 Jan
    Aldebaran
    79 Telescopium [Tel]
    Le Télescope
    252 ° carrés
    25 Août
    .
    80 Triangulum [Tri]
    Le Triangle
    132 ° carrés
    5 Déc
    .
    81 Triangulum Australe [Tri]
    Le Triangle austral
    110 ° carrés
    5 Juil
    .
    82 Tucana [Tuc]
    Le Toucan
    295 ° carrés
    5 Nov
    .
    83 Ursa Major [UMa]
    La Grande Ourse
    1 280 ° carrés
    20 Avril
    Dubhe
    84 Ursa Minor [UMi]
    La Petite Ourse
    256 ° carrés
    25 Juin
    Polaris
    85 Vela [Vel]
    Les Voiles
    500 ° carrés
    25 Mars
    .
    86 Virgo [Vir]
    La Vierge
    1 294 ° carrés
    25 Mai
    Spica
    87 Volans [Vol]
    Le Poisson Volant
    141 ° carrés
    1 Mars
    .
    88 Vulpecula [Vul]
    Le Renard
    268 ° carrés
    10 Sep
    .



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    Date de dernière maj : 01/2000