Étoiles variables ?

[skymatt]

Bonjour à tous

 

J'ai entendu (documentaire ) qu'on pouvais déterminer la distance quasi exacte d'une étoile variable cépheide (je sais pas si le mot est correctement écrit ) de nous.

 

Ce procédé a permis à edwin hubble de déterminer la distance de la galaxie d'andromede

 

Mais justement j'ai deux questions :

- comment l'étoile fait pour varier sa luminosité ?

-comment fait-on ducoup pour déterminer sa distance de la terre ?

 

Merci pour vos réponses d'avance

[Benoît]

Tu devrais trouver les explications ici:

 

http://astronomia.fr/3eme_partie/variables/varPeriodiques.php

 

http://astronomia.fr/1ere_partie/distances.php

[kikiastro]

Hello

 

Très bonne question Pour répondre à ta première :

 

En réalité tu as plusieurs types d'étoiles variable mai les principaux sont les RR Lyrae plutôt de la masse de notre soleil et les Céphéides plus massive que le soleil. En réalité toutes les étoiles variables sont dans la bande d'instabilité. Les Céphéides sont dans un stade où les couches s'expandent et se contractent, du coup le gaz se réchauffe et se refroidit.

Ce processus est dû à une mince couche d'hélium entourant le coeur de carbone. Le gaz absorbe des photons venant du coeur de l'étoile, se qui le chauffe, du coup il s'expand et les couches externes de l'étoile augmentent. Mais la couche qui entoure le coeur n'est pas si épaisse alors les photons traversent la couche d'hélium qui est refroidit. La couche se contracte dû au refroidissement et les couches externes diminues. Par la suite comme la pression augmente dû à la contraction, la température augmente et c'est répété

Enfaîte les couches externes deviennent "transparent" aux photons ou moins opaque c'est pour cela que tu as une augmentation de luminosité.

 

Pour la deuxième question : Oui Hubble à bien calculé la distance des galaxies avec les étoiles Céphéides car tu as une relation très importante qui est la relation période-luminosité. Pour cela on calcul la période et on utilise la relation période-luminosité pour connaitre sa magnitude absolue et par la suite on observe la magnitude apparente de l'étoile et on calcul la distance par la relation distance-magnitude.

 

La relation que tu peux utiliser est : m-M = 5log (D)-5 avec m = magnitude apparente et M magnitude absolue et D = distance en pc (parsec)

 

J'espère t'avoir éclaircie

[skymatt]

Merci pour vos réponses plus que complètes j'adore ce forum

[AstroFilDu76]

De mémoire il me semble que c'est Henrietta Leavitt qui a établie la rélation entre la variabilité des céphéides et leur distance...

 

Virgile.

[ChiCyg]

Deux précisions :

. toutes les variables "pulsantes" ne sont pas dans la bande d'instabilité par exemple les "variables à longues périodes (Mira et semi-régulières) n'y figurent pas,

 

. la zone qui serait responsable de l'instabilité des Céphéïdes se situe dans les couches externes (loin du coeur) à une profondeur où l'hélium est ionisé deux fois. Ce n'est pas une couche d'hélium, mais un mélange de tous les constituants de l'étoiles : hydrogène, hélium, carbone, oxygène, azote, fer, ...

[skymatt]

Merci de ta réponse c'est dingue tout ce que les scientifiques arrivent a savoir

 

Juste (on dévie un peu le sujet mais bon) que veut dire "ionisé" ( c'est pas en rapport avec la radioactivité?).

[Gontran]

Bonjour skymatt,

 

Je pense que tu auras ta réponse à propos de ionisé sur tu entres ce mot dans Google.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ionisation

 

Un peu de recherche personnelle ne fait pas de tort

[kikiastro]

Deux précisions :

. toutes les variables "pulsantes" ne sont pas dans la bande d'instabilité par exemple les "variables à longues périodes (Mira et semi-régulières) n'y figurent pas,

 

. la zone qui serait responsable de l'instabilité des Céphéïdes se situe dans les couches externes (loin du coeur) à une profondeur où l'hélium est ionisé deux fois. Ce n'est pas une couche d'hélium, mais un mélange de tous les constituants de l'étoiles : hydrogène, hélium, carbone, oxygène, azote, fer, ...

 

 

Je parle bien des Céphéides hein pas des autres. De plus c'est bien une couche d'helium car les autres éléments comme le carbone et l'oxygène se trouvent dans le Coeur qui est entouré d'une couche d'helium. Le fer est fabriqué en 1 seul journée dans le Coeur. Il n'y a donc pas de transport de matière. Juste la matière comme par exemple l'hemium qui tombe dans le Coeur.

[ChiCyg]

kikiastro,

Je voulais souligner que ce n'est pas dans le cœur ou même près du cœur (là où se font les réactions nucléaires) que la pulsation se formerait mais juste sous "l'atmosphère", dans les couches les plus extérieures de l'étoile, où les éléments chimiques sont mélangés.

L'hélium est ionisé deux fois (He++) aux environs de 30000 K ce qui n'a rien à voir avec les températures régnant dans le coeur qui sont de l'ordre de centaines de millions de K ...

[kikiastro]

Je suis d'accord avec toi sur le fait que c'est de l'helium partiellement ionisé. Mais la je parle pas du Coeur qui fait que l'étoile pulse nan le Coeur "fabrique juste les photons" hein que l'on soit d'accord. Le gaz ensuite absorbe les photons, se chauffe et les couches externes augmentent. Ensuite cette couche d'hélium ionisé est fine du coup les photons la traverse, l'hélium est refroidit est du coup est contracté, se qui comprime les couches externes et réchauffe le gaz à l'intérieur. Cette bande d'instabilité est entre la séquence principale et la branche des géantes sur le diagramme HR du coup elles on bien un Coeur composé de carbone et oxygène avec un couche d'helium entouré par une couche plus importante d'hydrogène et ça ne vas pas plus loin que l'on soit d'accord hein. Se sont les couches externes qui deviennent "transparentes" aux photons.

 

 

J'ai oublié de préciser plus haut que oui en effet c'est une couche d'hélium en surface

Modifié 12 juillet 2015 par kikiastro

[ChiCyg]

kikiastro, ce qui est désigné par "cœur" dans une étoile est la partie centrale, très dense et très chaude dans laquelle les réactions nucléaires ont lieu. Les pulsations ne prennent pas naissance dans ce cœur (en fait c'est ce qu'Eddington supposait mais il a été montré que les variations de pression des couches extérieures n'étaient pas suffisantes pour faire varier notablement l'énergie nucléaire produite au cœur).

 

En dehors du cœur qui devient "stratifié" - avec au centre les noyaux les plus lourds qui ont été synthétisés par les réactions nucléaires : oxygène, néon, carbone, hélium - le reste de l'étoile, enveloppe et atmosphère, reste un mélange avec surtout de l'hydrogène (environ 80%), de l'hélium (environ 20%) et beaucoup moins pour les autres éléments. Il n'y a donc pas, en dehors du cœur, de couche d'hélium.

 

A l'intérieur de l'étoile des photons sont constamment émis (par les atomes et les ions) et absorbés. Seuls nous parviennent les photons suffisamment près de la surface pour qu'ils puissent s'échapper vers l'extérieur sans être absorbés : c'est la "photosphère" de l'étoile. Pour le soleil cette zone est aux alentours de 6000 K. Les photosphères des Céphéides sont plutôt moins chaudes et pourtant leurs cœurs sont beaucoup plus chauds. Les photons extrêmement énergétiques du cœur ne parviennent jamais à sortir de l'étoile. Ils sont absorbés bien avant.

 

Le mécanisme invoqué est lié à l'opacité. Dans certains cas, l'opacité augmente lorsque la température augmente. Dans ce cas, plus la température augmente moins l'énergie peut s'évacuer : il y a donc une sorte de blocage à l'origine de l'instabilité. Cette situation se produit dans les zones de l'étoile où la température correspond à l'ionisation de l'hydrogène, ou à celles (première ou deuxième) de l'hélium.

[kikiastro]

ChiCyg, il y a quelque chose que vous arrivez pas à comprendre. Je ne parle pas du coeur là, le coeur c'est bien là ou ce passe toutes les réactions ok mais je ne dis pas que les pulsations prennent naissance dans le coeur, pas du tout. je dit juste pour être plus clair que les photons et notamment la pression de radiation (et je dis juste ça je parle pas de pulsation que l'on soit d'accord) PROVIENNENT du coeur. Ensuite oui le coeur aura synthétisé le carbone et oxygène mais la phase Céphéide c'est lorsque les réaction de fusion du coeur d'hélium provoque le carbone. Ensuite pour la couche externe c'est ce que j'ai dit une couche plus importante composé d'hydrogène.

 

On vas reprendre les choses : Ok les Céphéides sont dans la bande d'instabilité lorsque le coeur d'hélium sera composé essentiellement de carbone. La pression provoque l'ionisation du gaz. Cette couches d'hélium ionisé fait barrière aux photons ce qui pousse les couches externes de l'étoile mais en augmentant les couches se refroidissent et les photons peuvent les traverser se qui diminue la surface de l'étoile.

La température de surface d'une Céphéides est entre 6300 et 5000K que l'on soit d'accord, le coeur est plus chaud normale , il convertit le coeur d'hélium en carbone

[skymatt]

Bonjour skymatt,

 

Je pense que tu auras ta réponse à propos de ionisé sur tu entres ce mot dans Google.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ionisation

 

Un peu de recherche personnelle ne fait pas de tort

 

aaah c'est donc ca ce mot ! alors je savais ce ue c'étais, je pensais pas qu'on appelais cela comme ca

[skymatt]

Bonjour un petit "up" parceque j'ai une dernière question sur les etoiles variables :

- est ce que les E V ont la meme "fréquence " de variablilité (oula je dit n'importequoi quoi XD ) pendant toute leur vie ?

[skymatt]

[julon2000]

http://www.laissemoichercherca.com/?q=%C3%A9toile%20variable

[ChiCyg]

julon2000, je n'ai pas trouvé de réponse à la question de skymatt dans le lien que tu proposes, en même temps, j'ai pas tout lu :)

 

skymatt, tu t'interroges sur le changement de la période des étoiles variables au cours du temps ?

 

Pour les variables dites "extrinsèques", celles dont la variabilité est due à un mouvement orbital (variables écliptiques, symbiotiques, ...) le changement de période est du à un transfert de masse d'une composante à l'autre : si la moins massive absorbe de la masse en provenance de la plus massive, la période diminue, et si le transfert est dans l'autre sens, la période augmente.

 

Pour les variables dites "intrinsèques", les étoiles supposées "pulsantes" (Céphéïdes, RR Lyrae, semi-régulières, Mira, ...) la période est liée à la densité de l'étoile. Si l'étoile perd de la masse (vent stellaire), ou si son fonctionnement interne se modifie dans son "moteur nucléaire" la période doit se modifier.

[skymatt]

Merci de ta réponse ! Donc les périodes des variables peuvent changer avec le temps . j en apprends tout les jours avec vous merci

[jgricourt]

Pour revenir à la question initiale, la découverte d'une relation entre période et luminosité absolue des Céphéide par Henrietta Leavitt fût une découverte capitale en astrophysique car depuis on sait déterminer les distances des galaxies au moins jusqu'à 50Mpc. Hubble (l'astronome) les as utilisées dans un premier temps pour déterminer sa fameuse constante H0 qui détermine le taux d'expansion de l'univers ! Après on a utilisé la mesure de luminosité des Supernova de type Ia pour déterminer la distance de galaxies encore plus lointaines (1000 Mpc environ).