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le 18/08/17
 Fiches : les étoiles
 
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Liste des tableaux
1 Constitution du Soleil
   1.1 Paramètres physiques du Soleil
2 Les étoiles proches
3 Diamètre de quelques étoiles
4 Etoiles doubles
5 Les étoiles brillantes
6 Nombre d’étoiles visibles
7 Etoiles variables
8 Types spectraux
9 Classes de luminosité

1 Constitution du Soleil

Structure interne du Soleil
zonedimensions en rayons solairestempérature Kelvinsdensité g/cm3
cœur0 à 0,314 millions160 à 10
zone radiative0,3 à 0,77 à 1 millions de K10 à 1
zone convective0,7 à 11 million à 15 000 K1 à 3 10-6
photosphère350 km6.000 K3 10-6 à 10-7
chromosphère3.000 km4.000 à 20.000 K10-7 à 10-13
couronnemillions de km1 à 10 millions de K10-13 à 10-17

Le Soleil est désigné par son symbole :

Le cœur, de rayon 0,3 R, représente un volume de 0,33 = 0,027 V, ce qui représente donc 2,7 % du volume du Soleil. A cause de la grande densité, le cœur contient 40 % de la masse totale du Soleil.

1.1 Paramètres physiques du Soleil

M = 1,9891 1030 kg

L = 3,826 1026 W

R = 6,960 105 km

Constante solaire = 1.367 W/m2



2 Les étoiles proches

Les étoiles proches
étoilemagnitude visuelle apparentetype spectralmouvement propre annuelvitesse radiale km/sdistance ALmagnitude absolue visuelleluminosité visuelle soleil = 1
Soleil-25,8Go---51,0
α Centaure A0,3G43,68"-224,34,71,3
α Centaure B1,7K1---6,10,36
α Centaure C11M?---15,40,00007
étoile de Barnard9,7M510,30"-1106,113,30,0008
Lalande 21 1857,6M24,78"-877,910,70,0052
Wolf 35913,5M54,84"-908,016,60,00023
Sirius A-1,6A01,32"-88,61,330
Sirius B7,1A5---10,00,010
Ross 15411M40,67?9,313,70,00033
Ross 24812,2M61,58"?10,314,70,00013
Luyten 789-612,3M53,27"?10,314,80,00012
ε Eridan3,8K00,97"1510,76,20,33
Procyon A0,5F31,25"-311,02,96,9
Procyon B10,8?---13,20,00052
61 Cygni A5,6K55,22"-6311,17,90,069
61 Cygni B6,3K6---8,60,036
Ross 12811,1K51,40"?11,213,40,00044
ε Indien4,7K54,67"-4011,27,00,16
τ Ceti3,6K01,92"-1611,25,90,44
Struve 2 398 A8,9M42,29"011,311,20,0033
Struve 2 398 B9,7M5---12,00,0016
BD _ 12" 45239,7M41,24"?11,611,90,0017
Groombridge 34 A8,1M12,91"811,710,30,0076
Groombridge 34 B10,9M6---13,10,00058
Lacaille 9 3527,4M26,87"1012,09,60,014
BD +5° 1 66810,1M43,73"2212,412,20,0013
Ross 61411M40,97"?12,513,10,00058
Lacaille 8 7606,6M13,46"2212,58,70,033
Krüger 60 A9,8M40,87"-2412,711,80,0019
Krüger 60 B11,3M6---13,30,00048
étoile de Kapteyn8,8M08,7924212,710,80,0048
étoile de Van Maanen12,3F02,98"23813,214,30,00019
Groombridge 1 6186,8K61,45"-2714,18,60,036
Wolf 424 A12,6M51,87"?14,214,40,00017
Wolf 424 B12,6M5___14,40,00017
CD-46° 115409,4M31,15"?14,511,20,0033
AOe 17415-69,1M41,31"-1715,110,80,0048
Ross 78010,3M51,12"?15,311,90,0017
CD-44° 1190910,0M51,14"-15,411,60,0023
BD+20° 24659,5M30,49"+915,511,10,0036
CD-37° 154928,3M36,09"+2415,59,90,011
CD-49° 135158,6M30,78"?15,610,20,0083
Altaïr0,9A50,66"-2615,72,510
BD+43° 430510,2M50,84"+215,711,80,0019
O2 Eridan A4,5G54,08"-4215,96,10,36
O2 Eridan B9,2B9---10,80,0048
O2 Eridan C10,7M4---12,30,0012
AC+79° 388811,0M40,87"?16,412,50,0010
70 Ophiucus A4,3K11,13"-716,55,80,48
70 Ophiucus B6,0K5---7,50,10

D’après : Astronomie, les astres, l’univers ; Larousse



3 Diamètre de quelques étoiles

Diamètre de quelques étoiles
étoiletype spectraldiamètre/Soleilclasse
ε Cocher BK52000Supergéantes
VV Céphée AM21200
ο BaleineM6e400
α OrionM2300 à 400
ζ Cocher AK5300
α ScorpionM1300
ε Cocher AF5200
β PégaseM5120
α TaureauK545Géantes
V 380 Cygne AB229
α BouvierK025
α CocherG016
Y Cygne A, BO95,9
β Persée AB83,1Séquence Principale
Naines
β Cocher AA02,8
Procyon AF51,7
α Centaure AG41,2
SoleilG21,0
W Grande Ourse AF80,
70 Ophiucus AK10,9
70 Ophiucus BK50,7
Krüger 60 AM40,5
Sirius BA50,02Naines Blanches
40 Eridan BA0,02
Van Maanen 2G0,006
Wolf 457 0,003

D’après : Astronomie, les astres, l’univers ; Larousse

Le tableau ci-dessus donne des valeurs approximatives, obtenues par diverses méthodes. La surface des étoiles, trop petite, n’est pas visible depuis la Terre à l’aide d’un télescope classique.

Le télescope spatial, s’affranchissant de l’atmosphère, n’a pas les mêmes limites, mais il est encore un peu petit pour observer la surface des autres étoiles (autres que le Soleil).

Une technique difficile et récente, l’interférométrie optique - dans laquelle le français Antoine Labeyrie est un précurseur - permet d’associer plusieurs télescopes pour obtenir l’équivalent d’un très grand télescope. Cette technique, en cours de développement avec de très grands projets comme le VLT, permettra d’observer directement la surface des étoiles les plus proches.



4 Etoiles doubles

A l’œil nu, on peut admirer Mizar et Alcor, dans la Grande Ourse, qui constituent une étoile double. A l’aide d’un instrument, on en verra beaucoup, mais une question se pose immédiatement.

Les étoiles se trouvent à des distances très variables de la Terre ; se peut-il que deux étoiles à des distances très différentes soient vues dans la même direction comme une étoile double ? la réponse est bien sûr oui, il y a tant d’étoiles que ceci se produira sûrement. On les appelle étoiles doubles visuelles. Mais il existe aussi des étoiles qui tournent l’une autour de l’autre, exactement comme une planète tourne autour du Soleil.

Il existe même des systèmes comportant un plus grand nombre d’étoiles, 3, 4 ou même 5.

Il est difficile de déterminer rapidement si deux étoiles qui constituent une double vue dans un instrument sont vraiment liées l’une à l’autre.

Le tableau ci-dessous donne quelques couples, réels ou apparents, qui constituent un magnifique spectacle dans un petit instrument.

Quelques belles étoiles doubles
étoiledistance des
composantes
magnitudes et couleurs des composantes
β Cygne34,5″3,2orangée5,4bleue
η Persée28,0″3,9orangée8,7bleue
α Chiens de Chasse19,8″2,9jaune8,7bleue
ζ Grande Ourse14,5″2,4blanche4,0blanche
γ Dauphin10,4″4,5jaune5,5verte
γ Andromède9,8″2,3orangée5,1verte (1)
β Orion9,5″0,3blanche9,0bleue
η Cassiopée9,6″3,7jaune7,4rouge
γ Vierge5,8″3,7jaune3,7jaune
α Hercule4,7″3,5rouge5,4verte
γ Lion4,1″2,0jaune3,8jaune
δ Serpent4,0″4,2bleuâtre5,2bleuâtre
α Scorpion3,0″1,2rouge7,0verte
ε Bouvier2,8″3,0jaune6,3bleue
α Gémeaux2,0″2,7blanche3,7blanche

D’après : Astronomie, les astres, l’univers ; Larousse

(1) l’étoile la plus faible est elle-même double ; les deux composantes sont à 0,5″ l’une de l’autre ; elles sont respectivement de magnitude 5,5 de couleur verte, et 6,3 de couleur bleue.



5 Les étoiles brillantes

Les étoiles les plus brillantes du ciel
étoilenommagnitudetype
spectral
distance
AL
luminositémouvement
propre annuel
α Grand ChienSirius-1,6A08,6301,32″
α CarèneCanopus-0,9F01001.9000,32″
α Centaure A, B 0,1G4;K14,31,3 - 0,363,68″
α LyreVéga0,1A027600,35″
α CocherCapella0,2G0421500,44″
α BouvierArcturus0,2K033802,28″
β OrionRigel0,3B854021.0000,0″
α Petit ChienProcyon0,5F3116,91,25″
α EridanAchernar0,6B5702800,09″
β Centaure 0,9B11901.4000,04″
α AigleAltaïr0,9A515,7100,66″
α OrionBételgeuse1 var.M230040.0000,03″
α Croix du Sud 1,1B12201.2000,05″
α TaureauAldébaran1,1K553900,20″
β GémeauxPollux1,2K029250,62″
α ViergeSpica1,2B21204400,05″
α ScorpionAntarès1,2M12501.9000,03″
α Poisson AustralFomalhaut1,3A316230,36″
α CygneDeneb1,3A24004.8000,00″
α LionRégulus1,3B8671300,25″


6 Nombre d’étoiles visibles

A l’œil nu, on peut voir (dans d’excellentes conditions, ciel noir, très, très loin des villes…) jusqu’à 3.000 étoiles (magnitude limite 6). A l’aide de jumelles, on en voit déjà beaucoup plus ; et une lunette ou un télescope en montrent encore bien davantage.

Le tableau ci-dessous indique combien d’étoiles se montrent en fonction de la magnitude limite accessible avec un instrument :

magnitude limitenombre d’étoilesmagnitude limitenombre d’étoiles
63.000146.500.000
823.0001620.900.000
10165.00018142.000.000
121.100.00020506.000.000


7 Etoiles variables

Pour les binaires à éclipses, le nom est celui donné au couple. Les composantes portent le même nom, suivi des lettres A ou B.

Etoiles variables
 EtoileNomm minm maxpériode
Binaires
à
éclipses
β PerséeAlgol2,23,52,87
λ Taureau-3,34,73,95
δ Orion-2,32,55,73
VV Orion-5,35,71,49
β Cocher-2,12,23,95
ε Cocher-3,44,29898,5
WW Cocher-5,66,22,53
δ Balance-4,862,33
U Ophiucus-5,76,71,68
AR Cassiopée-4,956,07
β Lyre-3,44,312,91
υ Hercule-4,65,42,05
α Couronne-2,32,417,36
ι Bouvier-4,95,50,27
ο Andromède-3,64,51,60
R Andromède-614,9409
Céphéidesδ Céphée-3,84,65,37
α Petite Ourse-2,12,33,97
δ Ecu-55,20,19
T Licorne-5,86,827
RT Cocher-56,63,73
ζ Gémeaux-3,74,310,15
η Aigle-3,74,47,18
T Petit Renard-5,56,14,44
DT Cygne-5,76,12,50
Variables
à
longue
période
ο BaleineMira Ceti210331,65
R Cygne-6,514,4426,3
χ Cygne-3,314,2407
R Triangle-5,712,6266
U Orion-5,312,6372
R Serpent-5,714,4357
R Grande Ourse-6,713,4302
T Grande Ourse-6,613,4257
R Bouvier-6,612,9223
R Lion-5,410,5313
R Hydre-410,13,86
T Céphée-5,411389
VV Céphée-5,36743
R Cassiopée-4,813,6431
R Aigle-5,712293
Variables
irrégulières
R Couronne Boréale-5,814,8 
T Cygne-55,5 
W Cygne-56,7131
ρ Persée-3,24,1 
RS Cancer-5,46,6 
UX Dragon-5,86,5 
U Dauphin-5,67,5 
TV Poissons-4,65,249
Y Chiens de Chasse-5,26,6158
α Cassiopée-2,12,6 
γ Cassiopée-1,63 
ρ Cassiopée-4,45,1 
u Céphée-3,64,8 
α Hercule-3,13,9 
γ Hercule-4,45,6 
η Gémeaux-3,13,9 
AE Cocher-5,36,2 
UU Cocher-5,16,8235
α Orion-0,11,22.070
U Licorne-5,67,392
δ Serpent-4,95,6 
R Lyre-44,5 
VZ Girafe-5,15,5 


8 Types spectraux

OBAFGKM(RNS) dans l’ordre des plus chaudes aux plus froides jusqu’au type M.

Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me Right Now, Sweatheart

Définition des classes spectrales
classecouleurindice de couleurtempérature effective (K)typecaractéristiques
Obleue- 0,328.000 - 50.000κ Per, ε Oritrès peu de raies d’absorption
Bbleue-blanc- 0,29.900 - 28.000Rigel, Spicapeu de raies H et He
Ablanches0,07.400 - 9.900Véga, Sirius raies H max. d’intensité, quelques
Fblanc-jaune0,36.000 - 7.400Procyonnombreuses raies métalliques
Gjaunes0,74.900 - 6.000Soleil, α Cen Anombreuses raies métalliques,
premières bandes d’absorption moléculaires (CH, OH…)
Kjaune-orangé1,23.500 - 4.900Arcturuslarges bandes moléculaires en absorption
Mrouge-orangé1,42.000 - 3.500Bételgeusetrès larges bandes moléculaires ZiO
Rrouge-orangé1,73.500 - 5.400 très larges bandes moléculaires composés carbonnés
Nrouge> 21.900 - 3.500R Leptrès larges bandes moléculaires composés carbonnés
Srouge1,72.000 - 3.500R Cygtrès larges bandes moléculaires oxyde de zirconium


9 Classes de luminosité

Classes de luminosité
classetype d’étoilesexemple
Osupergéantes très lumineuses, hypergéantesρ Cas, S Dor
Iasupergéantes lumineusesBételgeuse, Deneb
Ibsupergéantes moins lumineusesAntarès, Canopus
IIgéantes brillantesPolaris, θ Lyræ
IIIgéantesAldébaran, Arcturus, Capella
IVsous-géantesProcyon
Vnaines (Séquence Principale)Soleil, α Cen, Sirius, Véga, 61 Cyg
Sdsous-nainesaucune brillante
Dnaines blanchesSirius B, Procyon B, 40 Eri B

---=OO=---