Pourquoi Vega est l’étoile la plus importante du ciel après le Soleil | Vide cosmique

Il y a quelques mois, nous vous parlions des étoiles que l’on pouvait voir dans ce qu’on appelle le triangle d’été. Parmi eux se trouve Vega, connue comme « l’étoile la plus importante du ciel après le Soleil ». Parce que? Qu’y a-t-il de si spécial à propos de Vega ? Ce qui le rend plus intéressant, c’est qu’il détruit tout ce qui avait été construit pendant des siècles en référence à lui.

Peu après le coucher du soleil à ces dates, l’étoile Véga est visible au nord-ouest dans la constellation de la Lyre. Cette constellation est l’une des 48 que Ptolémée a décrites il y a près de 2 000 ans. Dans d’autres cultures, on lui donnait le nom d’aigle ou de vautour (pour les Arabes), le faisan australien (pour ceux de ces régions), ou la harpe du roi Arthur (au Pays de Galles). Quoi qu’il en soit, cette zone du ciel a été assez observée au cours de l’histoire – et sûrement aussi dans la préhistoire – car Vega est la sixième étoile la plus brillante du ciel, si le Soleil est inclus dans la liste. De plus, Vega était la Étoile polaire il y a environ 14 000 ans, et ce sera de nouveau dans environ 12 000 ans, dites-moi alors ! En fait, parmi les étoiles pouvant occuper la position polaire, Véga est la plus brillante : nous vivons désormais avec un substitut peu brillant.

Soyez le cinquième dans le classement La luminosité n’est pas la seule chose qui rend Vega spécial ; Ce fut la première étoile lointaine dont une photo fut prise, en 1850. Des années plus tard, en 1872, ce fut également la première étoile dont son spectre fut photographié. Mais au-delà des raisons historiques, Vega est la clé de l’astrophysique. Il y a essentiellement trois raisons, même si deux d’entre elles sont totalement opposées à la première.

Premièrement, et principale raison pour laquelle on affirme qu’elle est « l’étoile la plus importante du ciel après le Soleil » : Vega est la référence pour mesurer la luminosité des autres étoiles et galaxies depuis plus d’un siècle. Établir quelque chose comme unité de mesure de référence est essentiel en science et dans la vie en général. Mais c’est aussi assez arbitraire. Ce qui est décisif à propos d’une référence, c’est qu’elle soit constante, facilement définissable, qu’elle soit suffisamment précise et s’adapte à ce que l’on veut mesurer, et qu’elle soit acceptée par un large éventail d’utilisateurs, ce qui prend normalement du temps et entre en conflit avec le tradition et histoire.

En ce sens, définir une unité de mesure comme la longueur d’un pouce, ou trois grains d’orge séchés placés les uns après les autres, ne semble pas être une bonne idée pour un endroit où il n’y a pas d’orge, ou où l’orge pousse davantage. , ou là où il y a des gens avec de très grandes mains. Il ne semble pas non plus adapté pour mesurer des tuyaux ou des noix, ce qui n’a pas grand chose à voir avec les graines. Mais si les gens utilisent cette unité de mesure depuis des siècles, il est très difficile de changer d’avis.

Pour être honnête, ce n’est pas qu’une définition comme celle du métro, basée sur un dix millionième de la distance la plus courte entre le pôle Nord et l’équateur passant par Paris, soit très gérable, du moins a priori. Le poids d’un litre d’eau semble effectivement plus reproductible. Mais le fait que les Français aient défini le kilogramme de cette façon peut aussi être un problème selon à qui il s’adresse (et c’est peut-être pour cela que les Anglais aiment davantage leur livre). Quoi qu’il en soit, la vérité est que ce que l’on appelle le Système International est un cadre d’unités de mesure intelligentes, basées sur des multiples de dix, très maniables, plus encore que les systèmes basés sur le nombre 12 ou 60.

Revenons à Véga. Tout commence avec un système introduit par le grec Hipparque au IIe siècle avant JC, dans lequel il classait environ un millier d’étoiles visibles à l’œil nu (dix-huit siècles avant l’apparition du télescope) en six classes de luminosité ou de magnitudes. Il a appelé la magnitude la plus brillante 1, la magnitude la plus faible 6. La magnitude est en soi une unité de mesure, mais assez rare pour ce à quoi nous sommes habitués, car si la magnitude augmente, la luminosité diminue, et la luminosité est quelque chose qu’il est plus facile de comprendre. Les grandeurs vont donc à l’opposé de la quantité physique la plus intuitive.

Des siècles après les travaux d’Hipparque, à l’aide de télescopes – et dans le but de sortir de ce système épais et subjectif – il a été démontré qu’une étoile de magnitude 1 est environ 100 fois plus brillante qu’une étoile de magnitude 6. De cette relation, nous peut voir peut continuer en disant qu’une étoile de magnitude 1 est environ 2,5 fois plus brillante qu’une étoile de magnitude 2, 2,5 fois 2,5 fois plus brillante qu’une étoile de magnitude 3, 2,5˟2,5˟2,5 fois plus brillants que ceux de magnitude 4, et, en sautant une magnitude, il serait 2,5⁵ (2,5 fois multiplié par lui-même 5 fois ; soit 97,7 : presque 100) fois plus lumineux que ceux de magnitude 6. C’est une échelle logarithmique, que nous utilisons également en décibels de son.

Le fait est qu’une fois que nous sommes passés d’une définition oculaire comme celle d’Hipparque à quelque chose de plus mathématique, avec des logarithmes, une étoile (ou une autre étoile) peut être plus brillante que la magnitude 1. Et c’est là qu’intervient Véga. Il y a un peu plus d’un siècle, il a été établi que Vega aurait une magnitude de 0 (classe 0, qu’Hipparque n’a pas définie, elle a commencé à 1). Et à partir de là, la luminosité de toutes les autres étoiles et corps découverts a été mesurée. Le Soleil, par exemple, a une magnitude de -26,74. La luminosité de Vega est comparable à celle d’un mètre, d’un kilogramme, ou peut-être plutôt d’un pouce pour les astrophysiciens, ou du moins elle l’était jusqu’à il y a seulement vingt ans.

Et pourquoi Vega est-elle tombée en disgrâce comme un pouce ? Les deux devraient tomber en disgrâce, mais les traditions et l’histoire règnent. Tout d’abord, Véga est une étoile à luminosité variable. Pour en revenir à notre analogie, c’est comme si le mètre conservé à Paris changeait de longueur de temps en temps. Et c’est effectivement le cas : cette mesure qui a défini le mètre pendant des siècles change de taille avec le froid et la chaleur, c’est pourquoi nous définissons désormais le mètre par rapport à une référence plus stable, comme la distance parcourue par la lumière dans le vide. une fraction de seconde égale à 1/299792458. Vega varie jusqu’à 10% de son point le moins brillant à son point le plus brillant, probablement à cause des effets de rotation et du fait que nous observons l’un de ses pôles, c’est-à-dire que l’axe de rotation est proche de notre vision, il n’est pas perpendiculaire à comme l’est (plus ou moins) l’axe de rotation de la Lune.

Les bizarreries physiques de Vega ne s’arrêtent pas là. Il y a 20 ans, on a découvert que Vega était entourée d’un disque de poussière. Vega est une jeune étoile, âgée d’environ 450 millions d’années, environ dix fois plus jeune que notre Soleil. Mais elle est plus grande, et parmi les étoiles, cela signifie qu’elle vit moins. En fait, Vega et le Soleil sont plus ou moins à mi-chemin de leur vie, ce qui signifie que Vega disparaîtra bien avant le Soleil (qui sait où sera alors l’humanité, je suis de plus en plus inquiet).

Le disque poussiéreux de Vega le rend moins digne d’être l’étoile standard pour mesurer la luminosité que la variabilité. Surtout parce que ce disque est celui qui domine la lumière qui nous parvient de cette étoile dans l’infrarouge. La poussière d’étoile qui forme ce disque doit être constituée de particules contenant du silicium et peut-être du carbone. La taille de ces grains de poussière est de quelques centaines de microns, au maximum un millimètre ; S’ils étaient plus gros, ils ne pourraient pas survivre, ils seraient entraînés par le rayonnement de l’étoile elle-même, dissolvant le disque.

Le disque anti-poussière Vega présente également des particularités mal comprises. Elle est très homogène et ne semble pas avoir formé de planètes comme les géantes gazeuses de notre système (Saturne ou Jupiter), malgré l’âge de l’étoile. À titre de comparaison, les planètes du Soleil se sont formées dans des délais allant de quelques millions d’années après le début de l’effondrement du Soleil, avant même qu’il ne commence à fusionner de l’hydrogène (c’est le cas de Jupiter), à quelques dizaines de millions d’années dans le cas des planètes rocheuses. planètes, parmi lesquelles la Terre. Vega est de plusieurs années plus âgée que ces quantités, et conserve toujours un disque de poussière, sûrement le résultat de multiples collisions de planétésimaux, qui se désagrègent au lieu de s’unir pour former des planètes. Cette particularité est actuellement analysée par le télescope spatial James Webb, dans la continuité de l’étude réalisée par tous les télescopes infrarouges que nous avons construits. Mais nous laissons cette histoire pour un autre jour, car Vega est plus fascinant pour son album même que pour sa star, même s’il est une référence depuis des siècles.

Eh bien, c’était mon 100ème article dans Cosmic Void. J’espère que vous avez apprécié ce voyage astronomique qui aura bientôt cinq ans début 2025.

Vide cosmique C’est une section dans laquelle nos connaissances sur l’univers sont présentées de manière qualitative et quantitative. Il vise à expliquer l’importance de comprendre le cosmos non seulement d’un point de vue scientifique, mais aussi d’un point de vue philosophique, social et économique. Le nom « vide cosmique » fait référence au fait que l’univers est et est en grande partie vide, avec moins d’un atome par mètre cube, alors que dans notre environnement, paradoxalement, il y a des quintillions d’atomes par mètre cube. cubique, qui nous invite à réfléchir sur notre existence et la présence de la vie dans l’univers. La section est composée Pablo G. Pérez Gonzálezchercheur au Centre d’Astrobiologie, et Eva Villaverdirecteur adjoint de l’Institut d’Astrophysique des Îles Canaries.