ÉTOILES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Observation des étoiles

Les étoiles ont été observées jusqu'à présent uniquement par l'intermédiaire de leur rayonnement électromagnétique et plus particulièrement de leur rayonnement lumineux. Ce dernier est important, d'une part, parce qu'aux températures qui règnent à la surface des étoiles le maximum de l'émission se trouve dans cette partie du spectre ; d'autre part, parce que, pendant longtemps, ce fut le seul observable : toutes les autres ondes, exception faite des ondes radio, sont absorbées par l'atmosphère. Depuis l'avènement de l'ère spatiale, il est possible d'observer les rayonnements gamma, X, ultraviolet et infrarouge émis par les étoiles.

L'observation d'une étoile consiste principalement à déterminer la distribution spectrale du rayonnement électromagnétique qu'elle envoie. On distingue en pratique deux types principaux d'observations : d'une part, la photométrie s'attache à étudier l'éclat des étoiles dans un domaine de fréquence assez large, souvent même l'éclat intégré dans tout le spectre visible ; la photométrie en plusieurs couleurs (colorimétrie stellaire) permet d'avoir d'une manière simple des renseignements sur le spectre continu des étoiles ; d'autre part, la spectroscopie effectue une analyse beaucoup plus détaillée du rayonnement en utilisant des instruments à grande dispersion. Elle permet d'identifier les éléments présents dans l'atmosphère des étoiles, grâce à leurs raies d'émission ou d'absorption. En outre, l'étude des intensités relatives de ces raies permet d'aborder le problème de l'abondance des éléments.

Photométrie stellaire

L'éclat stellaire est l'éclairement que produit une étoile-source sur un plan normal aux rayons lumineux. Bien que directement accessible à l'observation, on le détermine en valeur relative en comparant les éclats de deux étoiles ou en observant la variation dans le temps de l'éclat d'une même étoile.

À cause des très grandes différences d'éclat entre les étoiles, on utilise une échelle logarithmique, et on exprime le rapport des éclats de deux étoiles par leur « différence de magnitude », définie par la loi de Pogson :

Pour pouvoir attribuer à chaque étoile une certaine « magnitude », on fixe plus ou moins arbitrairement la magnitude d'une étoile de référence comme zéro de l'échelle. Il existe de nombreux systèmes de magnitudes, qui diffèrent selon la manière dont elles sont mesurées (magnitudes visuelles, photographiques, photo-électriques, etc.).

En pratique, la détermination des magnitudes stellaires n'est pas simple : l'éclat mesuré dépend de l'éclat de la source elle-même, de son affaiblissement lors de la traversée de l'atmosphère et de l'instrument d'observation, et enfin du domaine spectral du récepteur utilisé. Pour ne pas avoir à déterminer ces deux dernières quantités, les magnitudes d'une séquence d'étoiles voisines du pôle Nord ont été mesurées dans de nombreux observatoires, et la moyenne des valeurs trouvées pour chaque étoile a été adoptée comme « magnitude standard ». Quant à l'absorption par l'atmosphère terrestre, on la corrige en rapportant les observations au zénith à l'aide d'une courbe de transmission standard.

Malgré les difficultés d'une telle opération, il est indispensable de relier l'échelle des magnitudes à un étalon terrestre, autrement dit d'exprimer les magnitudes en unités physiques d'éclairement (cette unité est le lux, éclairement produit par une source de 1 candela ou bougie nouvelle, à une distance de 1 mètre). Cela se fait en deux temps : comparaison des éclats du Soleil et d'un étalon de laboratoire, puis de ceux du Soleil et d'une étoile. Le système de magnitudes visuelles m&vbodo est ainsi lié à l'éclairement (exprimé en lux) de l'étoile E par la formule :

Ces magnitudes apparentes dépendent évidemment de la distance de l'étoile et de sa luminosité absolue. Cette dernière, qui est la plus importante, a permis de définir une autre échelle de magnitudes, les magnitudes absolues. Au lieu d'exprimer directement cette luminosité en unités physiques (watts par stéradian), on définit la magnitude absolue comme la magnitude apparente de l'étoile si elle se trouvait à une distance de dix parsecs.

Il est alors facile de montrer que la magnitude absolue M, la magnitude apparente m et la distance de l'étoile r exprimée en parsecs sont liées par la relation :

La distance de l'étoile est d'ailleurs très souvent exprimée en astronomie par le module de distance :

Il y a évidemment autant de systè [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 21 pages

Médias de l’article

Évolution des étoiles

Évolution des étoiles
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo

Reste de supernova N 63A

Reste de supernova N 63A
Crédits : NASA/ ESA/ HEIC & The Hubble Heritage

photographie

Étoiles les plus proches

Étoiles les plus proches
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Étoile variable V838 Monocerotis

Étoile variable V838 Monocerotis
Crédits : NASA/ ESA & The Hubble Heritage Team

photographie

Afficher les 8 médias de l'article


Écrit par :

Classification

Autres références

«  ÉTOILES  » est également traité dans :

PREMIÈRE DÉTERMINATION DE LA DISTANCE D'UNE ÉTOILE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 338 mots

Bien que l'on soit depuis longtemps convaincu que les étoiles sont très éloignées, toutes les tentatives pour évaluer leur distance vont demeurer vaines jusqu'au début du xixe siècle. Le principe de cette mesure est pourtant simple : si l'on parvient à observer, au cours d'une année, le déplacement apparent d'un […] Lire la suite

ABERRATION ASTRONOMIQUE

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • Jean KOVALEVSKY
  •  • 993 mots
  •  • 1 média

On désigne sous le nom d'aberration un déplacement apparent des astres dû au mouvement relatif de l'observateur et de ces astres, et dont l'origine se trouve dans la valeur finie de la vitesse de la lumière. Ce mouvement provient de la rotation de la Terre sur elle-même ( aberration diurne ), de sa révolution autour du barycentre du système solaire ( aberration stellaire ou annuelle ) et du mouvem […] Lire la suite

A.L.M.A. (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA
  •  • 2 107 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les champs de recherche d'A.L.M.A.  »  : […] Les questions qu'A.L.M.A. permet d'aborder sont nombreuses, et les résultats de sa première année d'observations, présentés lors d'une conférence à la fin de 2012, couvrent l'astrochimie, la formation des étoiles et leur évolution, la formation des exoplanètes, la formation des galaxies et l'observation, parmi celles-ci, des plus lointaines (décalage spectral z  ≈ 7) [le décalage spectral permet d […] Lire la suite

AMBARTZOUMIAN VIKTOR AMAZASPOVITCH (1908-1996)

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE
  •  • 1 032 mots

Affirmer que la Terre et les êtres vivants sont « poussières d'étoiles », c’est faire référence aux théories sur la naissance et l'évolution des étoiles et sur leur interaction avec le milieu interstellaire dont elles sont issues et auquel elles restituent une partie de la matière qu'elles ont transformée. Ces théories ont un père : l’astrophysicien arménien Viktor Ambartzoumian, mort le 12 août […] Lire la suite

ASTRE ou OBJET CÉLESTE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 1 245 mots

Le nom d'« astre » s'applique à tout corps céleste. Pour l'astronome de l'Antiquité, il désignait l'une des quelques milliers d'étoiles suffisamment brillantes pour être visibles à l'œil nu ou l'une des sept planètes (du grec planêtes [ asteres ], « astres errants »), dites aussi « promeneuses du ciel », alors connues : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne ; la Lune, « Astre de la Nuit », […] Lire la suite

ASTROCHIMIE

  • Écrit par 
  • David FOSSÉ, 
  • Maryvonne GERIN
  •  • 4 380 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les hydrocarbures aromatiques polycycliques »  : […] Ces processus sont d'autant plus nécessaires qu'une classe importante de molécules interstellaires, celle des PAH, n'a pas encore complètement trouvé sa place dans les réseaux de chimie. Les PAH sont des molécules fascinantes : chacune de ces molécules contient typiquement de 20 à 100 atomes de carbone, et l'on pense qu'ensemble elles recèlent de 10 à 20 p. 100 du carbone cosmique. Pourtant, aucun […] Lire la suite

ASTROMÉTRIE

  • Écrit par 
  • Jean KOVALEVSKY
  •  • 6 507 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « L'astrométrie spatiale »  : […] Il est bien connu que la précision des observations faites par les instruments terrestres est limitée par le caractère fluctuant de l' atmosphère terrestre. D'où l'utilité de faire des observations à partir de satellites artificiels. Cela offre un intérêt considérable pour l'astrométrie et est à l'origine du satellite Hipparcos de l'Agence spatiale européenne (E.S.A.), lancé le 8 août 1989 et d […] Lire la suite

ASTRONOMISCHE GESELLSCHAFT KATALOG

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 164 mots

Compilation des positions de toutes les étoiles jusqu'à la magnitude 9, réalisée en Allemagne par l'Astronomische Gesellschaft. Friedrich W. A. Argelander, fondateur de cette société, proposa de créer ce catalogue stellaire en 1867, après avoir achevé le Bonner Durchmusterung (B.D.). Ce projet de grande ampleur exigea la participation d'observatoires du monde entier, chacun étant chargé de cart […] Lire la suite

BAHCALL JOHN NORRIS (1934-2005)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 855 mots

Astrophysicien américain né le 30 décembre 1934 à Shreveport en Louisiane et décédé le 17 août 2005 à New York. De ses travaux, on retient principalement ceux que John Norris Bahcall consacra au Soleil et aux rayonnements cosmiques, notamment les neutrinos, que cette étoile émet. Petit-fils d'immigrés russes issu d'une famille juive modeste, Bahcall entre à l'université de Louisiane pour étudier l […] Lire la suite

BETHE HANS (1906-2005)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 781 mots

Le physicien nucléaire américain Hans Bethe, né le 2 juillet 1906 à Strasbourg, dans une Alsace alors allemande, est décédé le 6 mars 2005 dans sa maison d'Ithaca (État de New York), près de l'université Cornell où il mena la plus grande part de ses recherches. Avec lui disparaît un des derniers acteurs de la révolution quantique qui transforma profondément la physique fondamentale pendant les pr […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

13-29 janvier 2021 Italie. Démission du gouvernement de Giuseppe Conte.

Fondé en septembre 2019, ce dernier est une scission du Parti démocrate (PD) qui partage le pouvoir avec le Mouvement 5 étoiles (M5S). Les élus d’Italia Viva sont indispensables au maintien d’une majorité parlementaire. Matteo Renzi accuse le président du Conseil Giuseppe Conte, qui gouverne par décrets depuis plus de dix mois, de vouloir s’attribuer « les pleins pouvoirs » à la faveur de la pandémie de Covid-19 et critique le programme d’affectation des 209 milliards d’euros du plan de relance européen, que le Conseil des ministres a adopté la veille. […] Lire la suite

20-21 septembre 2020 Italie. Référendum sur la diminution du nombre de parlementaires.

Le texte était principalement défendu par le Mouvement 5 étoiles (M5S), les autres partis étant opposés au projet ou divisés à son sujet.  […] Lire la suite

12 février 2020 Italie. Autorisation du Sénat pour le renvoi devant la justice de Matteo Salvini.

Le Mouvement 5 étoiles (M5S, antisystème), qui participait alors au gouvernement au côté de la Ligue, joint ses voix à celles de la gauche pour rejeter le texte. […] Lire la suite

19-26 janvier 2020 Italie. Échec de la Ligue en Émilie-Romagne.

Le 22, le ministre des Affaires étrangères Luigi Di Maio, tirant les leçons de la baisse d’audience du Mouvement 5 étoiles (M5S), annonce son retrait de la présidence de ce parti antisystème, qu’il occupait depuis septembre 2017. Le 26, la liste de centre droit menée par Forza Italia et soutenue par la Ligue remporte les élections régionales en Calabre, progressant fortement. […] Lire la suite

19-27 octobre 2019 Italie. Succès de la coalition des droites.

Le 27, lors des élections régionales en Ombrie, la liste de la coalition des droites devance largement la liste commune présentée par le Parti démocrate et le Mouvement 5 étoiles, qui forment la coalition au pouvoir. […] Lire la suite

Pour citer l’article

André BOISCHOT, Jean-Pierre CHIÈZE, « ÉTOILES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/etoiles/