Étoiles binaires et systèmes multiples

Les étoiles doubles et les systèmes d'étoiles multiples sont des phénomènes fascinants du ciel nocturne. À travers des jumelles, certaines étoiles supposées uniques apparaissent comme plusieurs étoiles proches les unes des autres. Celles-ci peuvent se composer de deux étoiles ou plus et sont appelées étoiles doubles, étoiles binaires ou étoiles multiples, selon le cas. Cependant, des jumelles sont souvent nécessaires pour observer ces systèmes, car beaucoup ne sont pas visibles à l'œil nu. Mais toutes les étoiles doubles ne sont pas réellement des étoiles doubles.

Qu'est-ce qu'un système d'étoile binaire ?

Les étoiles doubles se composent de deux étoiles qui sont si proches l'une de l'autre dans le ciel qu'elles n'ont qu'une faible distance angulaire vue de la terre. Souvent, elles semblent ne former qu'une seule étoile.

Elles forment une unité physique et sont couplées gravitationnellement l'une à l'autre, gravitant ainsi autour d'un centre de gravité commun. Les périodes orbitales vont de quelques jours à des milliers d'années. Les vitesses et la distance qui les séparent changent au rythme de la période orbitale.

La plupart des étoiles de l'univers appartiennent à un système binaire ou multiple. Cela s'explique par le fait que lorsque de nouvelles étoiles se forment dans des nuages de gaz, leur rotation propre favorise la formation de deux étoiles ou plus. Les étoiles uniques comme notre soleil sont beaucoup plus rares.

Étoiles doubles optiques et physiques

Dans le ciel nocturne, nous pouvons parfois observer des étoiles prétendument doubles qui, de notre point de vue, ressemblent à des étoiles binaires en raison de leur proximité, mais qui sont en réalité très éloignées. Ces systèmes doubles ou multiples sont également appelés systèmes visuels ou apparents. Un exemple bien connu est Albireo dans la constellation du Cygne (souvent appelée constellation du Cygne), qui se compose d'une étoile orange brillante et d'une étoile bleue plus faible.

Mais il existe aussi de véritables étoiles binaires, qui se sont formées ensemble et ont donc un âge similaire. Ces étoiles dépendent gravitationnellement les unes des autres et s'influencent mutuellement. Les astronomes peuvent obtenir des informations précieuses sur l'évolution stellaire et la dynamique galactique en étudiant ces étoiles doubles. Un exemple est l'étoile Mizar, qui forme un système quadruple, et Alcor, qui fait partie d'un système triple. Toutes deux sont situées dans la constellation de la Grande Ourse (communément appelée Grande Ourse).

Étoiles doubles spectroscopiques et photométriques

Comme mentionné plus haut, l'étoile Mizar est un véritable système multiple composé de quatre étoiles individuelles. Deux de ces étoiles, les binaires visuelles, peuvent être observées séparément à l'aide de jumelles ou d'un petit télescope car elles sont distantes de 14,4 secondes d'arc. Les deux autres étoiles du système sont des binaires dites spectroscopiques. Elles ne peuvent être détectées que par leurs spectres lumineux individuels, qui sont modifiés par la rotation.

Les étoiles doubles photométriques sont détectées en mesurant la luminosité d'une étoile. Lorsque deux étoiles s'occultent mutuellement, la courbe de luminosité présente des variations régulières. Algol, dans la constellation de Persée, est un exemple d'une telle étoile variable à éclipses.

L'étoile la plus brillante du ciel nocturne

Beaucoup de gens la connaissent probablement : l'étoile Sirius (latin : α Canis Majoris) dans la constellation du Grand Chien. C'est l'étoile la plus brillante du ciel nocturne et une véritable étoile double dont le compagnon n'a pas été découvert pendant longtemps.

Ce n'est qu'en 1862 que l'on a découvert que Sirius était une étoile binaire. L'étoile se compose de la composante principale A, très brillante, et d'une naine blanche gravitant autour de A. La naine blanche brille beaucoup plus faiblement, avec une magnitude apparente d'environ 8,5. Bien qu'elle ait une séparation angulaire maximale de seulement 11,5 secondes d'arc, sa faible lumière la rend difficile à trouver.

Cela montre également que les systèmes doubles ou multiples peuvent se composer d'étoiles présentant une grande différence de luminosité.