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Comme
leur nom l'indique, ce sont des étoiles dont l'éclat varie au cours
du temps. Selon la nature du phénomène responsable de leurs
fluctuations d'éclat, on en distangue plusieurs sortes :
Les
variables à éclipses
Ce sont
de fausses variables. Leurs fluctuations d'éclat ne tiennent pas à
leur structure même, mais du mouvement de deux étoiles tournant
l'une autour de l'autre (système
binaire) et
telles que la Terre se trouve à peu près dans leur plan orbital.
Lorsque la moins lumineuse passe devant la plus brillante, elle
l'éclipse partiellement ou complètement et l'éclat total diminue.
Lorsqu'elles se présentent côte à côte, au contraire, l'éclat
global passe par un maximum !
Les
variables pulsantes
Leurs
variations d'éclat proviennent de ce qu'elles se dilatent et se
contractent alternativement : elle subissent des pulsations, comme un
coeur qui bat. Les plus intéressantes sont les céphéides, aux
pulsations très régulières et relativement rapides (de un jour à
quelques semaines).
D'autres
variables, dites à longue période, ont des variations beaucoup plus
lentes (elle s'échelonnent sur plusieurs mois) et souvent moins
régulières : la plus remarquable est ο
de la Baleine, surnomée Mira. A son éclat maximum, elle apparaît
plus brillante que la polaire, mais à son minimum sa magnitude reste
comprise entre 8,9 et 10 et elle n'es perceptible qu'avec des jumelles
ou une petite lunette. La période moyenne de ses variations d'éclat
est de 331 jours.
Les
variables semi-régulières et variables irrégulières
Dans
cette catégorie, se rangent des étoiles à l'éclat continuellement
variable autour d'une valeur moyenne : l'exemple-type en est l'étoile
α d'Orion, Bételgeuse, qui passe de la magnitude 0,4 à la magnitude 1,3,
généralement en 2070 jours !
D'autres
variables de cette catégorie sont des étoiles dont l'éclat reste
constant pendant de longues périodes, puis s'affaiblit brusquement :
tel est le cas de l'étoile R de la couronne boréale. Habituellement,
elle est de magnitude 5,8, à la limite de la visibilité à l'oeil nu.
Son éclat peut rester constant pendant quelques jours, sans qu'on
puisse prévoir son comportement. Puis, subitement, son éclat
décline, plus ou moins rapidement, et peut descendre jusqu'à la
magnitude 14, hors de portée des instruments amateurs courants.
Inversément, il existe aussi des variables éruptives qui, après un
longue période de stabilité, connaissent de brusques augmentations
d'éclat.
Les
novæ
Ce
sont des étoiles qui, soudainement, deviennent quelque 10000 à
100000 fois plus brillante pendant un certain temps très court, de
quelques heures à un jour, puis reprennent progressivement leur
éclat initial au bout de quelques mois ou de plusieurs années. Leur
nom s'explique par le fait qu'on les voit briller brusquement, comme
s'il s'agissait d'étoiles nouvelles. En fait, elle existait déjà
auparavant, mais avec un éclat si faible qu'elles passaient
inaperçues. Leur brutale augmentation d'éclat résulte de
l'explosion de leurs couches superficielles. Les étoiles concernées
sont des naines blanches liées physiquement à desétoiles géantes
dont elles captent la matière des couches les plus externes. Parfois,
elles subissent plusieurs explosions successives, à des intervalles
de quelques années ou décénies : ce sont alors des novæ
récurrentes. Ces étoiles explosives, apparaissent toujours le long
de la Voie Lactée.
Les
supernovæ
Ce
sont encore des étoiles explosives, mais qui subissent un cataclysme
hors du commun avec celui des novæ, libérant autant d'énergie que
des milliards de Soleils. il s'agit, en fait, d'étoiles massives
ayant atteint un stade avancé d'évolution et qui explosent. La plus
grande partie de la masse de l'étoile est éjectée lors de
l'explosion et se disperse dans l'espace en formant une nébuleuse en
expansion (= reste de supernovæ). Seul subsiste la coeur de l'étoile,
sous forme d'un objet compact, colossalement dense, qui est, selon le
cas, une étoile à neutrons ou un trou noir.
Une
bonne dizaine de supernovæ ont été observées avant l'époque
moderne. La plus ancienne, mentionnée dans les chroniques chinoises,
remonte à l'an 185. Dans notre galaxie, quatre ont été
particulièrement observées au cours de ce millénaire. La plus
ancienne a été vue en 1006 dans la constellation du Loup. Ce fut la
plus brillante, avec un éclat comparable "au quart de la pleine
lune" selon un témoignage de l'époque. La suivante a été
aperçue en 1054 dans la constellation du Taureau et est à l'origine
de la nébuleuse du Crabe. Plus brillante que Vénus, elle était
visible en plein jour selon, toujours, les chroniques chinoises.
Curieusement, pourtant, on n'en trouve aucune mention en Europe. La
troisième a été longuement observée par Tycho Brahe en 1572, dont
la constellation de Cassiopée, et la quatrième par Galilée et
Kepler en 1604, dans la constellation d'Ophiucus. Des estimations
statistiques donnent à penser qu'une nouvelle supernova pourrait
être observée dans notre galaxie dans les années à venir. C'est
toutefois dans une petite galaxie voisine, le Grand Nuage de Magellan,
qu'a été observée, en 1987, la plus brillante supernova depuis
celle de 1604. A son maximum d'éclat, elle atteignit la magnitude 3.
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