Variables: Que sont-elles et pourquoi les observer?

Source de la page: https://www.aavso.org/variables-what-are-they-why-observe-them

Que sont les étoiles variables?

Les étoiles variables sont des étoiles qui changent de luminosité. Les changements de luminosité de ces étoiles peuvent aller d’un millième de magnitude à jusqu’à vingt magnitudes sur des périodes d’une fraction de seconde à plusieurs années, en fonction du type d’étoile variable. Plus de 150 000 étoiles variables sont connues et répertoriées, et on pense que des milliers d’autres sont variables.

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles les étoiles variables changent de luminosité. Les variables pulsatoires, par exemple, gonflent et se contractent sous l’effet des forces internes. Un binaire à éclipses s’assombrira lorsqu’il sera éclipsé par un compagnon faible, puis s’illuminera lorsque l’étoile occultante s’éloignera. Certaines étoiles variables sont en réalité des paires d’étoiles extrêmement proches, échangeant leur masse lorsqu’une étoile sépare l’atmosphère de l’autre.

Les différentes causes de variation de la lumière dans les étoiles variables fournissent l’élan nécessaire pour classer les étoiles en différentes catégories. Les étoiles variables sont classées comme intrinsèques, dans lesquelles la variabilité est causée par des changements physiques tels que pulsations ou éruptions dans le système étoile ou stellaire, ou extrinsèques, dans lesquelles la variabilité est causée par l’éclipse d’une étoile par une autre, le transit d’une planète extrasolaire, ou par les effets de la rotation stellaire.
Pourquoi observer des étoiles variables?

La science de l’astronomie variable en étoile nous enseigne une partie importante de l’univers – les étoiles. Les étoiles sont les principaux moteurs de l’évolution cosmique, en particulier dans la création d’éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium qui nous composent, ainsi que le monde dans lequel nous vivons. De plus, les étoiles et leurs systèmes de planètes sont les seuls endroits probables dans lesquels nous trouverons la vie l’univers; en étudiant les étoiles (y compris notre propre Soleil), nous apprenons également à propos des demeures possibles pour la vie. La recherche sur les étoiles variables est importante car elle fournit des informations sur les propriétés stellaires, telles que la masse, le rayon, la luminosité, la température, la structure interne et externe, la composition et l’évolution. Certaines de ces informations seraient difficiles voire impossibles à obtenir autrement. Dans de nombreux cas, c’est la nature de la variabilité qui fournit les indices pour les réponses. Cette information peut ensuite être utilisée pour comprendre les autres étoiles.

Les étoiles variables doivent être systématiquement observées au cours des décennies afin de déterminer leur comportement à long terme. Les astronomes professionnels n’ont ni le temps disponible ni l’accès illimité au télescope nécessaires pour recueillir des données sur les changements de luminosité de milliers d’étoiles variables. Ce sont donc des astronomes amateurs utilisant des techniques visuelles, photographiques, photoélectriques et CCD qui apportent une contribution réelle et très utile à la science en observant des étoiles variables et en soumettant leurs observations à la base de données internationale de l’AAVSO. Ces données importantes sont nécessaires pour analyser le comportement des étoiles variables, pour programmer les observations par satellite de certaines étoiles, pour mettre en corrélation les données provenant d’observations par satellite et au sol et pour rendre possibles des modèles théoriques informatisés d’étoiles variables.

Les étoiles variables jouent un rôle crucial dans notre compréhension de l’univers. Les variables céphéides ont joué un rôle majeur dans la détermination des distances par rapport aux galaxies lointaines et dans la détermination de l’âge de l’univers. Les variables de Mira nous donnent un aperçu de l’évolution future de notre propre étoile, le Soleil. Les disques d’accrétion dans les variables cataclysmiques nous aident à comprendre le comportement des disques à grande échelle, comme l’activité dans les galaxies actives avec des trous noirs supermassifs. Les supernovae nous ont amenés à réaliser de manière surprenante que l’expansion de l’univers s’accélère. Même la recherche de la vie extra-terrestre est éclairée par des étoiles variables. Les planètes extrasolaires en transit fournissent des indices sur les processus de formation planétaire, et la matière même de la vie dont nous sommes au courant provient du cœur des étoiles qui explosent au cours des dernières étapes de leur évolution.

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