Problématique: Que nous apporte de connaître le flux lumineux de celle-ci?
Source: http://www.cieletespace.fr/files/imagecache/img_360x270/files/even
Pour répondre à cette problématique, revenons sur ce qu’est une étoile, et le principe qui nous les montrent dans leur étincelante luminosité, la nuit dans le ciel noir d’encre.
Une étoile est une sphère de gaz appelée plasma, dont le diamètre (plusieurs centaines de milliers de kilomètres) et la densité sont telles que la région centrale, le cœur atteint la température nécessaire (de l’ordre du million de kelvins au minimum) à l’amorçage de réactions de fusion nucléaire. Une étoile génère donc un rayonnement dans le spectre visible, au contraire de la plupart des planètes (comme la Terre) qui n’en émettent pas. Lorsqu’elles apparaissent à l’horizon, la nuit, elles reçoivent principalement l’énergie de l’étoile ou des étoiles autour desquelles elles gravitent.
Les étoiles froides rayonnent le plus gros de leur énergie dans les régions rouges et infrarouges du spectre électromagnétique. Ainsi elles apparaissent rouges. Les étoiles chaudes émettent surtout dans les longueurs d’ondes bleues et violettes, les faisant apparaître bleues ou blanches.
Plus une étoile est chaude, plus la longueur d’onde de son spectre lumineux virera vers une couleur bleue. C’est le cas des géantes bleues pouvant dépasser plusieurs fois, voire même mille fois la taille du diamètre du soleil.
Source image ci-dessue:(http://c.imdoc.fr/private/1/private-category/photo/8327700832/11910521c19/private-category-136-a-3-img.jpg)
A l’inverse, les étoiles ayant une température de surface moins élevée, auront un spectre lumineux virant vers le rouge. C’est le cas des supers géantes rouges, qui sont des étoiles souvent en fin de vie.
L’analyse du spectre lumineux d’une étoile permet de connaître sa température et sa composition chimique.
Voici une image montrant la taille de géantes rouges par rapport à notre soleil.
Comparaison des étoiles par rapport à leurs tailles parmi les plus connus. Le soleil se trouve à coté de l'étoile Sirius. Source: (http://www.planet-techno-science.com/wp-content/upLoads/ws5.jpg)
Mais Antares n'est pas de loin la plus grosse des étoiles connues. Un univers de géantes. Source: (http://www.planet-techno-science.com/wp-content/upLoads/ws6.jpg)
L'étoile la plus grosse découverte à ce jours, VV Cephei, 1900 fois le diamètre du soleil, alors maintenant, faite une comparaison avec la terre. Source:(http://www.planet-techno-science.com/wp-content/upLoads/ws7.jpg)
Pour donner une idée, le soleil à une température de surface de 5500°K (kelvin). Source: (http://media4.obspm.fr/public/FSU/pages_corps-noir/planckintro.png)
Vidéo sur les étoiles :Un univers de géantes
L’étude de se spectre permet également de repérer les Exos-planètes, ces planètes situées en dehors de notre système solaire. En effet, les exos-planètes tournent comme celles du système solaire, autour de leurs étoiles. Pour les repérer, il suffit de braquer les instruments de mesure sur l’étoile, et si une planète tourne autour de celle-ci, en passant entre l’instrument et l’étoile, il y aura une diminution de la lumière captée. Donc on peut en déduire qu’un corps céleste est passé. Pour savoir si c’est une planète, on mesure pendant un certain temps les spectres de l’étoile, et si la lumière diminue régulièrement, on en déduit qu’une planète tourne bien autour de l’étoile. On peut ainsi connaître sa période de révolution, et sa masse. Dans l’univers, tous les corps s’attirent, une planète attire donc son étoile.L’étoile tourne aussi autour d’un point invisible, le centre de masse. Si il y a une planète, l’étoile va plus ou moins se rapprocher de nous, et emmètre un spectre plus ou moins fort. Cette effet s’appelle l’effet Doppler: L’effet Doppler est le décalage de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l’émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l’émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d’effet Doppler, on réserve le terme d’« effet Doppler-Fizeau » aux ondes lumineuses. Cet effet nous permet d’affirmer qu’une planète tourne bien autour de cette étoile.
Vue d'artiste d'une exoplanète. Source: (http://www.futura-sciences.com/uploads/tx_oxcsfutura/Exoplanete_HD_209458b_NASAJPLCaltech.jpg)
Source:(http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89toile), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Exoplan%C3%A8te), (http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeau)
En conclusion: Étudier le spectre nous permet donc de connaître la température d’une étoile, sa composition, et ainsi de savoir s’il elle abrite un système planétaire. Un article sur le spectre lumineux des planètes et Exoplanètes viendra compléter cet article.