ABC de l'astronomie - D est pour Double Star

• Avril 29, 2024

Nous sommes habitués à n'avoir qu'un seul soleil, donc la planète Tatooine dans celle de George Lucas Guerres des étoiles semblait exotique avec son double soleil. Pourtant, au moins la moitié des étoiles que nous pouvons voir dans le ciel sont de multiples systèmes stellaires, généralement doubles. Confusément, quand les astronomes parlent doubles étoiles ils pourraient signifier l'un des deux types de paires d'étoiles très différents - vrai binaires ou simplement doubles optiques.

Double optique
Les doubles optiques sont des artefacts d'observation. Il se trouve que deux étoiles sans connexion apparaissent proches l'une de l'autre, un alignement fortuit vu de la Terre. Un exemple est α Capricorni. Dans de bonnes conditions de visualisation, vous pouvez voir à la fois α¹ Capricorne et α² Capricorne sans jumelles. Même s'ils semblent plutôt confortables ensemble, en fait, α¹ Le cap est à 690 années-lumière de nous et α² Cap est à 109 années-lumière. En raison de sa grande distance de nous, α¹ Le Capricorne semble plus sombre que son «compagnon», mais est en réalité vingt fois plus lumineux.

Binaires
Les deux étoiles d'un système binaire sont maintenues ensemble par leur attraction gravitationnelle mutuelle. Ils sont souvent décrits simplement comme en orbite. Si, à l'aide d'un télescope ou de jumelles, vous pouvez voir chacune des deux étoiles, c'est un binaire visuel. Sinon c'est un binaire non visuel. Il s'agit d'une définition de travail, car une observation plus approfondie ou des instruments améliorés peuvent déplacer un binaire de la classe non visuelle à la classe visuelle.

Il peut encore être difficile de dire si vous avez une seule étoile ou une double étoile, et si elle est double, qu'elle soit binaire ou non. Dans le passé, c'était impossible la plupart du temps, donc les doubles optiques et les binaires étaient regroupés.

William Herschel et les doubles étoiles
William Herschel (1738-1822) a commencé une chasse systématique aux étoiles doubles en 1779. En fait, il cherchait des étoiles doubles lorsqu'il a découvert la planète Uranus en 1781. Mais il n'était pas le premier à s'intéresser aux doubles. . C'était l'astronome tchèque Christian Mayer (1719-1783).

L'hypothèse dominante était que les étoiles doubles étaient des appariements visuels fortuits. Plus de 150 ans avant que Mayer ne commence à étudier les étoiles doubles, Galileo a été le premier à voir une étoile double à travers son télescope. Il pensait que les doubles étaient des étoiles indépendantes le long de notre champ de vision, et que l'angle entre elles semblerait changer lorsque nous serions en orbite autour du Soleil, à cause de la parallaxe. (Voici un diagramme qui montre ce que nous entendons par parallaxe en utilisant une étoile.)

Mayer n'était pas d'accord. Il a théorisé que les étoiles doubles étaient rapprochées et en orbite. Mais Herschel a souscrit à la vision galiléenne et, en étudiant les étoiles doubles, il espérait mesurer les distances stellaires par parallaxe. Bien qu'il ait catalogué plus de huit cents étoiles multiples, il a été surpris.

Plus de vingt ans après ses observations originales, Herschel en a réévalué un certain nombre. Loin de voir une parallaxe, il annonça en 1803 que les étoiles doubles n'étaient "pas simplement doubles en apparence, mais devaient être de véritables combinaisons binaires de deux étoiles, intimement liées par le lien d'attraction mutuelle". Herschel a été crédité de la première utilisation du terme binaire pour décrire de tels appariements. Plus important encore, cela a confirmé que la gravitation newtonienne était à l'œuvre au-delà du système solaire.

Binaires non visuels
Il existe des moyens de détecter un système binaire autrement que visuellement. Les classes de systèmes binaires reposent davantage sur les moyens de détection que sur les caractéristiques du système. Les deux types les plus courants sont les binaires spectroscopiques et à éclipses.

Binaires spectroscopiques
Personne ne savait que l'étoile Mizar avait un compagnon invisible jusqu'en 1889. E.C. Pickering (1846-1919) l'a découvert au Harvard College Observatory, faisant de Mizar le premier binaire spectroscopique.

S'il y a deux étoiles, il y a deux ensembles de raies spectrales. Parfois, cela suffit pour établir qu'il existe un binaire. Mais il peut également y avoir un décalage Doppler lorsque les étoiles orbitent. Pendant qu'un objet s'éloigne de nous, il a un spectre décalé vers le rouge, c'est-à-dire que ses raies spectrales sont plus proches de l'extrémité rouge du spectre lumineux. Se déplacer vers nous déplace les lignes vers le bleu. (Pour en savoir plus, cliquez sur le lien «Recherche d'exoplanètes» sous cet article.)

Eclipser les binaires
Si deux étoiles orbitent dans notre champ de vision, de sorte que l'une se déplace devant l'autre alors qu'elles tournent, nous avons un éclipser le binaire. Il semble qu'il s'agisse d'une seule étoile avec un flux lumineux variable lorsque les deux étoiles passent à leur tour devant (transit) L'une et l'autre. Ce diagramme montre comment la lumière varie dans l'étoile variable éclipsante Kepler-16.

Importance d'étudier les systèmes binaires
Puisqu'au moins la moitié des étoiles que nous voyons sont binaires, leur compréhension est un élément essentiel de notre connaissance de l'évolution stellaire.Les astronomes ont découvert le binaire protostars, ce qui suggère que des systèmes à étoiles multiples sont produits lorsque le nuage moléculaire se brise pendant la formation des étoiles. Une grande partie de ce que nous savons sur les masses stellaires provient des systèmes binaires, car il n'est pas possible de mesurer directement la masse d'une seule étoile. Les méthodes de détection de ces systèmes, telles que la spectroscopie Doppler et les transits, sont également utiles pour découvrir des planètes extrasolaires.

Instructions Vidéo: Photométrie des étoiles variables avec une caméra ccd. (Avril 2024).