Page 2 - Journal Culturel de Metz - 2021-10

Le ciel étoilé du carnet

Tutoyer les étoiles : ou l'observation nocturne de la voûte céleste (ciel boréal de l'hémisphère Nord ou austral de l'hémisphère Sud). Dans un ciel nocturne, non pollué, sont visibles à l'œil nu,
plus de 3 000 étoiles. Toutefois, durant notre observation, nous visualisons toute une série d'astres, ou d'objets célestes : des étoiles (des astres qui émettent leur propre lumière). -
des planètes (des corps d’une certaine masse qui orbitent autour d’une étoile, en l’occurrence le Soleil, pour la Terre). Si les planètes du Système solaire sont visibles la nuit dans le ciel,

c'est parce qu'elles réfléchissent la lumière du Soleil. - des satellites naturels (corps céleste en orbite autour d’un autre corps plus massif) ou artificiels (objet d'origine humaine mis en orbite autour
de la Terre ou d'un autre astre). Enfin, d’autres objets peuvent aussi être visibles dans le ciel nocturne, comme des galaxies, des nébuleuses, des astéroïdes ou des comètes.

Il y a également des "étoiles filantes" (petits corps célestes entrant dans l’atmosphère et dont la traînée, causée par la vaporisation du corps et l'ionisation de l'air sur sa trajectoire, provoque ainsi
un phénomène lumineux). La Terre tournant sur son axe, la position des objets sur la sphère céleste varie. Par ailleurs, la Terre effectuant une révolution annuelle autour du Soleil,

le ciel étoilé varie au cours de l’année et donc, des saisons. Toutefois, certaines constellations restent visibles toute l’année ; c’est le cas de la Grande Ourse.
Naine blanche, Géante rouge ou bleue : une naine blanche est un objet céleste de forte densité, issu de l'évolution d'une étoile de masse modérée (de trois à quatre masses solaires
au maximum) après la phase où se produisent des réactions thermonucléaires. Cet objet a alors une taille très petite, comparativement à une étoile, et conserve longtemps une tempé-
rature de surface élevée, d'où son nom de "naine blanche". Une étoile géante rouge (ou géante rouge) est une étoile lumineuse de masse faible ou intermédiaire qui se transforme
en étoile géante lors du stade tardif de son évolution stellaire (de la formation à la mort d'une étoile). L'étoile devient ainsi plus grande, ce qui entraîne une diminution de sa température
de surface et par conséquent entraîne un rougissement de celle-ci. La géante rouge une fois son hydrogène brulé va enfler et devenir une super-géante rouge : ensuite soit elle
explose en supernova, soit elle s'effondre sur son propre poids et se transforme en trou noir. La géante bleue est comme son nom l'indique une étoile extrêmement chaude qui

brule son hélium et une fois épuisée elle a de fortes chances de finir en supernova.
Nova, Supernova, Pulsar : la nova a généralement pour origine une étoile à faible luminosité et faible masse dans un système binaire avec pour compagne un objet compact,

une naine blanche généralement. La supernova est soit thermonucléaire (type I, système binaire d'une géante rouge, ou supergéante avec une naine blanche) soit à effondrement
de cœur (type II), ou le plasma s'effondrant sur le cœur neutre et extrêmement dense produit une onde de choc si puissante que les couches supérieures de gaz sont violemment
expulsées dans le milieu interstellaire à des vitesses atteignant 10 à 20% de la vitesse de la lumière. L'explosion ne dure généralement que quelques jours mais elle laisse derrière

elle un vertige visible et très énergétique que l'on appelle rémanent de supernova. Les pulsars sont des objets à la morphologie complexe généralement liés à une explosion
de supernova. On décompose un pulsar en trois parties : le nébuleux synchrotron / le vent de pulsar et le pulsar lui-même. C'est en fait une étoile à neutron ayant une rotation
très rapide (période de quelques millisecondes à une seconde). Durant le phénomène de supernova, les couches supérieures ont été expulsées violemment dans le milieu interstellaire

tandis que le noyau continue d'attirer de la matière. L’accrétion de matière crée alors un mouvement de rotation de plus en plus rapide de l'étoile à neutron ainsi formée.

Chaque étoile porte un nom : l’Union astronomique internationale (UAI) est la seule autorité officielle à pouvoir nommer les objets dans l’espace.
De plus, l’UAI remplit un certain nombre d’autres rôles tels que la classification de divers objets de l’Univers. Il y a cependant des exceptions. Pour certains objets, le découvreur

peut l’appeler comme il le souhaite. C’est notamment le cas pour les astéroïdes et les comètes. En règle générale, la plupart des objets ont des noms ou des désignations
alphanumériques. Certains suivent un ordre alphabétique basé sur la luminosité et la constellation dans laquelle ils se trouvent. Une autre méthode consiste à rappeler

les coordonnées de l’étoile dans l’espace, à savoir sa latitude et sa longitude.
Mesurer la distance qui nous sépare : depuis Ératosthène de Cyrène (de 276 à 194 av. J.-C. mathématicien et astronome grec) qui le premier réalisa une mesure astronomique, celle de
la circonférence terrestre, les astronomes cherchent à mesurer avec la plus grande précision possible les distances dans l'Univers. Ils ont aujourd'hui à leur disposition trois outils
adaptés à l'éloignement des objets à mesurer. Jusqu'à quelques centaines d'années-lumière de distance, ils utilisent la méthode de la parallaxe. Cette dernière consiste à observer
le déplacement d'un objet proche devant un fond très éloigné en effectuant l'observation depuis deux points géographiques différents. Dans le cas des étoiles les deux mesures sont
effectuées à 6 mois d'intervalle : la Terre a alors parcouru la moitié de son orbite, soit 300 millions de kilomètres (deux fois la distance Terre-Soleil). Lorsque la distance à mesurer
devient trop importante, les astronomes se tournent vers les céphéides. Plus une céphéide (étoile variable) est lumineuse, plus sa période de variation d'éclat est longue. Si l'on
connaît la période d'une céphéide, aisément mesurable, la relation période-luminosité permet de déterminer l'éclat intrinsèque de cette étoile. Par une simple comparaison avec son
éclat apparent, on peut alors en déduire sa distance. Cette méthode permet de mesurer les distances pour des étoiles dans les galaxies qui nous entourent. Pour les astres les plus

lointains : là, plus d'étoile observable individuellement, mais des galaxies et certains astres exotiques comme les quasars. Les astronomes ont alors recours à la mesure
du décalage vers le rouge : plus l'astre est éloigné, plus son spectre a des raies (d'émission et d'absorption) décalées vers les grandes longueurs d'onde, c'est-à-dire vers le rouge.

A la lumière de l'infini lointain : pour voir loin dans l'espace, il faut regarder dans le passé… l'année-lumière représente la distance que parcourt la lumière (300 000 km/sec) en
une année. C'est pourquoi les astronomes et astrophysiciens utilisent cette unité de longueur entre les étoiles ou les galaxies. La théorie du Big Bang, suggèrent que c'est environ

300 000 ans après sa "naissance" que la lumière a pu circuler librement dans l'univers (on dit qu'il est devenu transparent). Ainsi, l'objet le plus lointain théoriquement observable
a émis sa lumière aux premiers instants de l'univers transparent, il y a un peu moins de 13,7 milliards d'années. Il définit ce qu'on appelle l'"horizon visible" : le rayon

de 13,7 milliards d'années-lumière est celui de l'univers visible. On ne peut rien voir au-delà de cette distance : mais l'on ne sait pas si l'univers s'étend plus loin ou pas.