L’étoile polaire, Polaris, est une légende. Mais saviez-vous qu’il s’agit en réalité d’une étoile quintuple, dont la plus brillante est aussi la céphéide la plus proche du système solaire, le type d’étoile qui a permis à Hubble de démontrer que des nébuleuses comme Andromède étaient en fait de grandes galaxies ? Une équipe d’astronomes vient d’obtenir deux premières majeures : des images de la surface de Polaris et, par la même occasion, des images de la surface d’une céphéide !
Les chercheurs utilisant le Centre d’astronomie à haute résolution angulaire (Chara) Array de l’Université d’État de Géorgie aux États-Unis a ajouté une autre page à la saga de Polaris, l’étoile du Nord mythique qui porteporte Ce nom est utilisé depuis plusieurs siècles car il est très proche dans la voûte céleste de son intersection avec l’axe de rotation de la Terre dans lehémisphère nordhémisphère nordLes marins les utilisent depuis longtemps pour naviguer, mais c’est grâce à l’astronomie scientifique et aux instruments d’observation inventés depuis GaliléeGalilée que nous avons finalement compris qu’il s’agissait en réalité d’une étoile multiple comme Alcor et Mizar.
Alpha Ursae MinorisAlpha Ursae Minoriscomme les gens l’appellent astronomesastronomescontient en effet une supergéante jaune comme étoile principale et la plus brillante, Alpha Ursae Minoris Aa (α UMi Aa), avec une étoile en orbite autour d’elle formant un binairebinaire visuel qui peut être vu comme étant visuellement séparé de la supergéante et qui est appelé α Ursae Minoris B. α Ursae Minoris C Et α Ursae Minoris D ont été découverts par l’astronome américain Sherburne W. Burnham en 1894. Alpha Ursae Minoris Ab (α UMi Ab) est sur l’orbite la plus proche de α UMi Aa.
Nous savons également que la supergéante jaune est une étoile variable et c’est même la CéphéideCéphéide le plus proche de la Système solaireSystème solaireOn sait que ce type d’étoile est d’une importance cruciale pour la détermination de ce qu’on appelle l’échelle de distance cosmique qui nous permet d’étudier l’expansion du cosmos observable et ce qui la provoque.
Un télescope virtuel de 330 m de diamètre
Mais aujourd’hui, ce que les astronomes de Chara ont réussi à faire, c’est d’avoir les premiers détails de la surface de cette Céphéide (qui semble être située vers 440 années-lumièreannées-lumière de SoleilSoleil selon les observations du satellite Gaia de l’ESA))comme expliqué dans un article publié dans Le Journal d’Astrophysique, mais librement accessible sur arXiv et de nombreux messages sur GazouillementGazouillement.
En fait, c’est une surprise car, comme l’explique un communiqué de presse de l’Université d’État de Géorgie, les astronomes étaient plutôt occupés à déterminer précisément l’orbite de α UMi Ab autour α UMi Aaqui permet également de mesurer la massemasse de la supergéante rougesupergéante rouge.
L’équipe d’astronomes dirigée par Nancy Evans à Centre d’astrophysique | Harvard et Smithsonian était responsable de cette mesure précise en déterminant l’orbite qui α UMi Ab boucle dans environ 30 ans. Les faibles séparationséparation et le grand contrastecontraste de luminositéluminosité entre les deux étoiles, cela rend la tâche extrêmement difficile résolutionrésolution de système binairesystème binaire lors de leur approche la plus proche « , a déclaré Evans dans le communiqué. Mais nous savions que nous pouvions obtenir une résolution record, comme si nous avions un miroirmiroir de télescopetélescope 330 mètres de diamètre utilisant la célèbre technique de synthèse d’ouverturesynthèse d’ouverture par interférométrieinterférométrie mis en pratique précisément avec la lumière de six télescopes répartis au sommet de la montagne de l’observatoire historique du mont Wilson avec Chara.
Si la technologie, le coût et le terrain le permettaient, les scientifiques en quête de données clés sur les étoiles de notre galaxie auraient adoré construire un télescope géant de 330 mètres de large au sommet du mont Wilson, juste au nord-est de Los Angeles. Au lieu de cela, ils ont déployé six télescopes plus petits sur une zone identique, synchronisant la lumière pour obtenir une résolution tout aussi exceptionnelle. Appelé Centre d’astronomie à haute résolution angulaire (Chara), le réseau utilise l’interférométrie pour repérer des détails de la taille d’une pièce de cinq cents à 16 000 kilomètres de distance. Écoutez les astronomes du projet expliquer pourquoi l’ingénierie labyrinthique requise pour la précision renommée de Chara est un petit sacrifice comparé aux précieuses données qu’il collecte sur les propriétés et les cycles de vie des étoiles. Pour obtenir une traduction française assez précise, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Des sous-titres en anglais devraient apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Musée américain d’histoire naturelle
Cinq fois la masse du Soleil pour Polaris
Les observations de Polaris ont été enregistrées à l’aide de la caméra MIRC-X, construite par des astronomes de l’Université du Michigan et de l’Université d’Exeter au Royaume-Uni. La caméra MIRC-X a la capacité remarquable de capturer les détails des surfaces stellaires, explique le communiqué de l’université.
Un calcul simple de la mécanique céleste, réalisé à l’aide de la mouvementmouvement orbitale de α UMi Ab, a finalement montré que α UMi Aa a une masse cinq fois supérieure à celle du Soleil et un diamètre 46 fois plus grand.
Mais, comme nous l’avons dit, la grande surprise a été le premier aperçu de ce à quoi ressemble la surface d’une variable Céphéide. Les images de Chara ont révélé de grandes taches lumineuses et sombres sur la surface de Polaris qui ont changé au fil du temps » explique Gail Schaefer, directrice du réseau Chara. La présence de taches et la rotation de l’étoile pourraient être liées à une variation de 120 jours de la vitessevitesse mesuré.
» Nous prévoyons de continuer à photographier Polaris à l’avenir. Nous espérons ainsi mieux comprendre le mécanisme qui génère les taches à la surface de Polaris. « , conclut John Monnier, professeur d’astronomie à l’Université du Michigan, dans le communiqué.