Les étoiles céphéides.key

Les étoiles céphéides
par Normand Rivard
Première partie
Comment ça marche une céphéide?
Les céphéides varient très
régulièrement, souvent en
dent de scie
Contrairement aux binaires à
éclipse, il ne semble pas y avoir
de seconde étoile pour provoquer
la variation.
La lumière fut
C’est Arthur
Eddington qui
résolut l’énigme
des céphéides
Le secret : l’hélium
Ce sont de vieilles
étoiles géantes ou
super-géantes jaunes
30 fois plus massives
que le Soleil, donc
riche en hélium.
Suffisamment chaud,
l’hélium devient
opaque!
la valve
d’Eddington
B
A
C
D
Seconde partie
Comment calculer les distances?
Quelques
définitions
I : intensité de la lumière reçue
(mesure linéaire)
Magnitude : ordre de grandeur de
l’intensité d’une étoile (en base 2,5)
L : luminosité d’une étoile (quantité de
lumière émise)
Période : intervalle entre 2 maximum
Henrietta Leavitt
fait une découverte
troublante dans le
petit nuage de
Magellan.
Elle découvre une relation
entre leur intensité et leur
période.
I = k * Pj
Où k est une constante.
Si notre unité de mesure de I est le
Sirius (intensité de Sirius = 1,00), alors
k = 3 * 10
-8
Eurêka!!!
Comme toutes les étoiles du nuage sont à
la même distance, leur luminosité est
donc aussi proportionnelle à leur période!
L⦿ = C * P j
Pour trouver la constante C, il suffit de
connaître la luminosité d’une seule
céphéide (donc sa distance).
L’année suivante,
Ejnar Hertzsprung
réussit à mesurer
la distance de
quelques céphéides.
Il apparaît qu’il y a
deux types de
céphéides
type 1, C = 400
type 2, C = 100
…En conséquence
Comme l’intensité I est proportionnelle à L⦿
et inversement proportionnelle à la distance
au carré,
2
I = 2,02 * L⦿ / D
donc:
D
al
= 1,42 * √(L⦿ / I)
Exercice
Delta Céphei
Céphéide de type 1
Quelle est son
intensité?
Mag = k - 2,5 log I
la valeur de k dépend de l’unité de mesure de I
On utilise Sirius pour trouver k :
-1,46 = k - 2,5 log (1,00)
k = -1,46
I = 10
=>
Mag = -1,46 - 2,5 log I
(Mag + 1,46)/-2,5
la réponse est…
Quelle est sa
luminosité?
L⦿ = 400 * Pj
la réponse est…
Quelle est sa
distance?
D
al
= 1,42 * √(L / I)
la réponse est…
Autres exercices
Mag max Période
del Cep
3,49
5,37
eta Aql
3,48
7,17
zet Gem
3,62
10,15
RT Aur
5,00
3,72
X Cyg
5,85
16,4
S Vul
8,69
68,5
I
L sol
Distance
0,0105
2148
643
Autres exercices
Mag max Période
I
L sol
Distance
del Cep
3,49
5,37
0,0105
2148
643
eta Aql
3,48
7,17
0,0106
2868
739
zet Gem
3,62
10,15
0,0093
4060
938
RT Aur
5,00
3,72
0,0026
1488
1072
X Cyg
5,85
16,4
0,0012
6560
3332
S Vul
8,69
68,5
0,0001
27400
25186
Comparaison avec
Simbad
Mag
max
Distance
Distance
Simbad
Période
I
L sol
del Cep
3,49
5,37
0,0105
2148
643
795
eta Aql
3,48
7,17
0,0106
2868
739
834
zet
Gem
3,62
10,15
0,0093
4060
938
1206
RT Aur
5,00
3,72
0,0026
1488
1072
1333
X Cyg
5,85
16,4
0,0012
6560
3332
3543
S Vul
8,69
68,5
0,0001
27400
25186
11820
S Vul : céphéide de
type 2?
Mag
max
Distance
Distance
Simbad
Période
I
L sol
del Cep
3,49
5,37
0,0105
2148
643
795
eta Aql
3,48
7,17
0,0106
2868
739
834
zet
Gem
3,62
10,15
0,0093
4060
938
1206
RT Aur
5,00
3,72
0,0026
1488
1072
1333
X Cyg
5,85
16,4
0,0012
6560
3332
3543
S Vul
8,69
68,5
0,0001
6850
12593
11820
Biblio
[1] https://fr.wikipedia.org/wiki/Céphéide
[2] Rivard, N. Un phare dans la nuit. Astronomie Québec.
[3] Séguin, M., Villeneuve, B. Astronomie et astrophysique.
ERPI. 2002.