EtoilesVariables
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Pierre de Ponthière www.dppobservatory.net 2015/06/12 Strucure Définition Types Dénominations Classes Observations Définition des étoiles variables Etoiles dont la brillance varie dans le temps toutes les étoiles ne sont pas paisibles et accueillantes Scintillement dû à l’atmosphère pas variables Vie d’une étoile ○ Naissance, souvent chaotique ○ Vie paisible pour quelques milliards d’années ○ Evolution Toute étoile sera variable à des époques de sa vie Historique Mis à part les supernovae Les égyptiens (1200 BC) auraient suivi les variations d’Algol (Jetsu et al. 2012) ○ http://arxiv.org/pdf/1204.6206v2.pdf Première découverte : Mira (ω Cet) période 11 mois Milieu 19ème siècle : 18 connues Aujourd’hui > 100 000 Types d’étoiles variables • Extrinsèques (effets géométriques) • • • • • Étoiles doubles avec éclipses Étoiles en rotation avec taches Effet micro lentilles gravitationnelles Exoplanètes Intrinsèques • • • Étoiles pulsantes Étoiles éruptives (éjection de matière) Étoiles cataclysmiques (binaire avec une naine blanche) • Étoiles à rayons X (binaire dont une à neutron ou trou noir) Dénominations des Variables Système défini par Argelander à cette époque, peu de variables connues d’où un système qui se révèle bancal Extension du système Bayer (α – ω ; a – z ; A – Q) And ... UMa ... Lyr Dénommées dans l’ordre de découverte dans une constellation : pour la Lyre (Lyrae) ○ R Lyr, S Lyr, T Lyr, …….. Z Lyr ○ RR Lyr, …. RZ Lyr, …………… ZZ Lyr ○ AA Lyr, … AZ Lyr ○ BA Lyr, … BZ Lyr, …………….. QA Lyr, … QZ Lyr ○ V0335 Lyr, V0336 Lyr, ……. 334 étoiles définies avec les lettres (le J n’étant pas utilisé) RA Lyr n’existe pas!! Catalogues Étoiles suspectées d’être variables NSV xxxx (New catalogue of Suspected Variable stars) Étoiles reconnues variables GCVS (General Catalogue of Variable Stars) mis à jour pour l’IAU (International Astronomical Union) par - Stenberg Astronomical Institute - Institute of Astronomy of Russian Academy of Sciences (Moscou) http://www.sai.msu.su/gcvs/gcvs/ The International Variable Star Index (334 100 variables) http://www.aavso.org/vsx/ Classification Il existe plus de 100 classes et sous-classes Une classe est définie par rapport à la première étoile découverte de cette classe. RR Lyrae , δ Scuti , β Cephei , U Geminorium Une classe est définie par rapport aux mesures pas par rapport aux phénomènes physiques Car phénomènes non connus ou incertains lors de la définition de la classe Critères de classification Période ( fraction de jour, centaines de jours) Variation de la magnitude Allure de la courbe de lumière Erreurs et corrections dans la classification Variables extrinsèques Étoiles à éclipse Algol Β Lyrae W Uma Étoiles quasi en contact Semi-détachée à éclipse GSC 1874:399 découverte comme variable en 2004. Maintenant dénommée V1374 Tau Chaque couleur correspond à différents jours d’observation Observation de 7 nuits faite pour Prof. J. Robertson (Univ. Arkansas) Période 6h 1m 12s ± 4s déterminée avec corrections héliocentriques Dates 2005/12/01 à 2006/01/24 Effet O’Connell Effet O’Connell Différence de magnitude des maxima d’une variable à éclipse Transfert de matière? Taches stellaires? contesté Étoiles en rotation avec taches BY Dra Période quelques heures à 120 jours Amplitude 0.001 à 0.5 mag Avec éruptions possibles Vue d’artiste Exoplanètes Exemple •Faibles variations du flux 0.98 0.020 magnitude • Durée du transit 0.05 jour = 1.2 heures Image Credit: TRAPPIST/M. Gillon/ESO Variables intrinsèques Pulsantes Pulsantes dans le diagrame HR Hertzsprung-Russell Distribution des pulsantes Étoiles pulsantes β Cephei Période 1 à 135 jours Variation amplitude 0.1 à 2 mag RRab Lyrae Période 0.3 à 1.2 jours Variation amplitude 0.5 à 2 mag Pente ascendante très forte Bosse avant le minimum δ Scuti Période 0.3 à 1.2 jours Variation amplitude 0.03 à 0.9 mag Effet Blazhko – RR Lyrae •Variation du temps des maxima de la brillance lors du maxima •Incertitude sur les causes de l’effet Étoiles pulsantes Mira Période 100 à 1000 jours Variation amplitude 2.5 à 10 mag Semi regulières Période 20 à 2000 jours Variation amplitude 2.5 à 10 mag Observations visuelles données en 0.1 magnitude Variables intrinsèques Eruptives Étoiles éruptives Deux exemples: T Tauri UX Ori Variables intrinsèques Cataclysmiques Étoiles cataclysmiques Naine blanche + autre étoile • Disque accretion Transfert de matière • • • Lobe de Roche disque d’accrétion atteint le point L1 de Lagrange filet de matière Étoiles cataclysmiques Type SU Uma • Transfert de matière 10 000 millions de tonnes / sec càd 1013 kg/sec masse solaire 2 1030 kg, Soleil brûle 5 1011 kg/sec Transfert vers le disque accretion hot spot hot spot L1 Exemple IY UMa (SU UMa avec éclipse) Période 1.77 heures Duree de l’éclipse 29 minutes Superhump = point chaud dans le disque Observation sans filtre - 2004-11-23 éclipse superhump Outburst et super outburst Disque d’accrétion accumulation de matière crée des Outbursts •SS Cyg •Périodes 0.28 jours et 2 mois Observations - amateurs Observations - amateurs Mesure de la magnitude en fonction du temps. Ce n’est pas statique mais dynamique. Un jour / un instant n’est pas l’autre Observations visuelles (jumelles, télescope) Observations avec photomètres (obsolète) Observations avec CCD ou APN Observations - visuelles Equipement Jumelles, lunette ou télescope Chercheur Oculaires, champ suffisant pour localiser la Variable et les étoiles de comparaison. Pour les étoiles variables faibles un plus gros grossissement est nécessaire. Monture équatoriale de préférence (rotation du champ en Alt-Az où est le Nord?) Cartes disponibles sur le site du AAVSO Incertitudes des mesures 0.1 mag. Bonne connaissance du ciel Nombreuses étoiles observées par nuit avec de l’expérience Retrouver la Variable - Star hopping Observation Trouver le champ de la Variable Star hopping avec ou sans GoTo Estimation de la magnitude Mag 5.2 Mag 6.1 Mag 6.9 Mag 7.1 Mag 8.9 Fainter than 9.0 utile!! Un essai ACA? T UMa (type = Mira) α=12h 36m 23.47s δ= +59o 29’ 13.0’’ Magnitude 6.6 à 13.5 50 derniers jours variation de 2 mag Faire l’essai sans consulter les résultats publiés et partager nos mesures par email Observation CCD Meilleure précision 0.02 mag à 0.001 mag Etoiles plus faibles accessibles donc plus nombreuses Automatisation possible et nécessaire pour les « time-series » (observation continue de la même Variable durant plusieurs heures) Photométrie de l’image CCD Par comparaison avec les étoiles voisines comme pour le visuel. Logiciels calculent la magnitude en fonction des flux. mobj = Mref - 2.5 Log10 (Fobj/Fref) Visuel et CCD sont complémentaires Alerte donnée par les observateurs visuels Surveillance continue (fainter than) Time Series avec CCD Fièvre de l’ouverture et Pollution Lumineuse Vos mesures UNIQUES de qualité sont utiles. Réalisables avec des ouvertures faibles. Observations des Variables en visuel et CCD souffrent dans une moindre mesure du manque de qualité du ciel par rapport à l’observation du “Ciel profond” Les Variables = un moyen de soigner nos frustrations? THE END
