étoile

Dans le ciel nocturne, à l'œil nu et pendant une observation brève, une étoile donnée ressemble à un point lumineux dont la position paraît fixe. Pour une étoile qui produit actuellement son énergie par fusion, cette lumière ne vient pas d'un autre astre : elle résulte de réactions thermonucléaires dans son cœur.

Selon l'étoile et la durée de l'observation, son déplacement propre peut échapper à l'œil, même si des instruments permettent de le mesurer pour certaines étoiles proches ou à grand mouvement propre. Pour exprimer les immenses distances stellaires, les astronomes emploient l'année-lumière ou le parsec plutôt que le kilomètre.

Une étoile est un astre qui produit et émet sa propre lumière. Chez les étoiles qui produisent actuellement leur énergie par fusion, cette émission résulte de réactions thermonucléaires dans leur cœur, où la température s'étend de quelques millions à plusieurs centaines de millions de kelvins. Dans le Système solaire, ce critère distingue le Soleil des planètes, qui réfléchissent la lumière solaire qu'elles reçoivent.

Selon l'étoile, la durée et la précision de l'observation, son mouvement propre peut rester imperceptible ; celui de certaines étoiles proches ou à grand mouvement propre est toutefois mesurable. Les distances stellaires s'expriment couramment en années-lumière ou en parsecs. Avec la conversion donnée ici, un parsec correspond à environ 3,263 années-lumière, soit environ 30 857 milliards de kilomètres.

La magnitude caractérise l'éclat sur une échelle logarithmique. Son sens est inverse de l'intuition habituelle des nombres : lorsque l'éclat apparent diminue, la magnitude augmente. Prenons deux étoiles de magnitudes apparentes 2 et 5 : la première paraît plus brillante. L'écart de 3 ne signifie toutefois pas qu'elle paraît trois fois plus brillante, car l'échelle n'est pas linéaire.

Le parsec est une unité de distance astronomique. Une étoile fictive de l'exemple est placée à 2 parsecs de la Terre. Données : distance de 2 parsecs ; conversion retenue, 1 parsec ≈ 3,263 années-lumière ; autre conversion retenue, 1 parsec ≈ 30 857 milliards de kilomètres.

1. Multiplions 2 par 3,263 : la distance vaut environ 6,526 années-lumière.

2. Multiplions ensuite 2 par 30 857 : la même distance vaut environ 61 714 milliards de kilomètres.

3. Contrôlons le calcul en divisant chaque résultat par 2 : on retrouve environ 3,263 années-lumière et 30 857 milliards de kilomètres pour un parsec. Les signes ≈ restent indispensables, car les conversions kilométriques utilisées sont arrondies.

Pour identifier la nature d'un astre, on cherche l'origine de sa lumière. Une étoile la produit ; une planète du Système solaire réfléchit la lumière du Soleil. L'apparence lumineuse seule ne suffit donc pas à trancher.

Pour annoncer une distance stellaire, on choisit l'année-lumière ou le parsec, plus lisibles que des dizaines de milliers de milliards de kilomètres. La conversion permet ensuite de comparer des valeurs exprimées dans des unités différentes.

Pour lire une magnitude, on se rappelle le sens inversé de l'échelle : une valeur qui augmente accompagne un éclat apparent qui diminue. Une lecture comme sur une échelle ordinaire conduirait au verdict opposé.

Étoile et planète. Le critère décisif est l'origine de la lumière. Une étoile en produit, tandis qu'une planète du Système solaire renvoie la lumière reçue du Soleil. Un point brillant observé dans le ciel n'est donc pas nécessairement une étoile.

Année-lumière et durée. Malgré son nom, l'année-lumière sert ici à exprimer une distance. Si une valeur répond à la question « à quelle distance ? », elle ne mesure pas le temps écoulé.

Magnitude et éclat apparent. La magnitude est la grandeur portée par l'échelle logarithmique ; l'éclat apparent est ce que cette grandeur décrit. Une magnitude plus grande correspond ici à un éclat apparent plus faible.

Une position seulement apparemment fixe. Selon l'étoile, la durée et la résolution de l'observation, son mouvement propre peut paraître imperceptible. Il ne faut pas conclure que l'étoile est immobile : le mouvement de certaines étoiles proches ou à grand mouvement propre est mesurable.

Des conversions arrondies. Écrire 2 parsecs = 61 714 milliards de kilomètres donnerait une exactitude trompeuse. À partir de 1 parsec ≈ 30 857 milliards de kilomètres, le résultat correct conserve le signe ≈.

Une échelle à double piège. La magnitude n'est ni linéaire ni croissante avec l'éclat apparent. Pour comparer des valeurs, il faut donc vérifier le sens de variation et se rappeler qu'une même différence de magnitude ne se lit pas comme une simple différence d'intensité.

La fiche magnitude - astronomie - approfondit la lecture de l'échelle logarithmique employée pour caractériser l'éclat des étoiles.