La constellation de la Grande Ourse est l'une des constellations les plus célèbres, située dans la partie nord du ciel. Il est classé circumpolaire et est visible toute l'année dans l'hémisphère nord, bien qu'en automne dans les régions sud, il puisse descendre très bas jusqu'à l'horizon. Le Dipper's Dipper est facile à reconnaître et peut généralement être trouvé facilement par la plupart des gens.
Constellation de la Grande Ourse dans le ciel
Cette constellation est située dans la partie nord du ciel et peut être trouvée à tout moment de l’année. En hiver, il descend jusqu'à l'horizon, puis commence à monter plus haut. Pendant la nuit, il parvient à décrire un grand arc, grâce à la rotation quotidienne de la Terre. On le voit mieux au printemps.
Étoiles de la constellation de la Grande Ourse
La constellation de la Grande Ourse est beaucoup plus grande que ce que beaucoup pensent et ne se limite pas au fameux « seau » de sept étoiles. En termes de superficie, elle se classe au 3ème rang parmi toutes les constellations, après l'Hydre et la Vierge. Jusqu'à 125 étoiles peuvent être vues à l'œil nu.
Les étoiles qui forment le « seau » de la Grande Ourse sont les plus brillantes de cette constellation, mais elles ont également une luminosité d'environ 2 magnitudes, à l'exception de delta - sa luminosité est de 3,3 m.
Toutes les stars du « seau » ont leurs propres noms : Dubhe, Merak, Fekda, Kaffa, Aliot, Mizar et Benetnash. Le plus célèbre d'entre eux est peut-être Mizar - l'étoile du milieu dans le manche du « seau ». Cette étoile est une étoile double, et avec une excellente vision, vous pourrez détecter son compagnon, Alcor.
Étoiles de la constellation de la Grande Ourse. Merak et Dubhe sont appelés pointeurs - si vous tracez une ligne à travers eux et continuez plus loin, elle reposera sur l'étoile polaire. Les constellations Ursa Minor et Ursa Major sont situées à proximité, ce qui simplifie grandement la tâche de recherche de l'étoile polaire.
Toutes les étoiles du « seau » de la Grande Ourse, en raison d'à peu près la même luminosité, semblent également éloignées de nous. En fait, ce n’est pas vrai du tout. Certaines de ces étoiles sont plus proches et d’autres beaucoup plus éloignées que d’autres. Qu’ils forment une telle figure est simplement une question de hasard. En raison du mouvement propre des étoiles dans l'espace, la figure de cette constellation change considérablement au fil du temps. Dans 10 000 ans, les gens ne verront plus du tout une telle forme dans le ciel, tout comme elle n'existait pas il y a 10 000 ans. Cependant, 5 de ces étoiles volent dans la même direction et sont similaires dans leurs caractéristiques, ce qui permet de penser leur relation en termes d'origine commune. On les appelle le groupe d’étoiles en mouvement de la Grande Ourse.
La Grande Ourse est une constellation qui contient de nombreuses étoiles doubles, voire multiples, mais la plupart d'entre elles sont soit trop sombres, soit trop proches pour être observées avec la plupart des télescopes amateurs. Il y a aussi de nombreuses étoiles variables ici, mais elles sont également assez sombres et vous aurez besoin d'un télescope ou de bonnes jumelles pour les étudier.
Mizar - système sextuple
Mizar est l'étoile du milieu dans la poignée du « seau » de la Grande Ourse. Elle est curieuse car c’est une étoile double, l’une des plus connues et des plus faciles à observer. Le deuxième composant s'appelle Alcor. Il s'agit d'une étoile faible d'une magnitude de 4,02 m, située à une distance de 12 minutes d'arc. Seules les personnes ayant une excellente vue peuvent voir Alcor près de Mizar à l'œil nu, cela a donc longtemps été considéré comme une sorte de test de la vue.
Pendant longtemps, il n'y avait aucune preuve d'une relation physique entre Mizar et Alcor, car dans l'espace la distance qui les sépare est d'un quart d'année-lumière et le mouvement orbital des étoiles est très lent. En 2009, de telles preuves ont été obtenues, et on sait maintenant que le système Mizar-Alcor n'est en réalité même pas double, mais sextuple !
Mizar lui-même est visible même dans un petit télescope comme une étoile double - la distance entre ses composantes A et B est de 15 secondes d'arc et les étoiles ont une magnitude d'environ 4 m. Mais chacun de ces composants est aussi un double système proche ! Au total, Mizar est une étoile quadruple. La composante A est constituée d’une paire d’étoiles blanches et chaudes, chacune 3,5 fois plus grande et 2,5 fois plus massive que le Soleil. Les étoiles de la composante B sont également des étoiles blanches, mais un peu plus petites : deux fois plus grandes et 1,6 fois plus massives que le Soleil.
Alcor n’est pas non plus aussi simple qu’il y paraît. Il s’agit d’un système binaire composé d’une étoile blanche chaude deux fois plus massive et plus grande que le Soleil, et d’une étoile naine rouge quatre fois plus massive et trois fois plus petite que le Soleil.
Au total, dans le système Mizar, nous pouvons voir un curieux ensemble de cinq étoiles blanches chaudes presque identiques et une naine rouge. Environ le même système sextuple intéressant se trouve dans l’étoile Castor.
Étoiles variables dans la Grande Ourse
Il existe plus de 2 800 étoiles variables connues dans cette constellation, mais la plupart d’entre elles ne peuvent être observées qu’avec un télescope puissant. Trois d'entre elles sont assez intéressantes - W, R et VY de la Grande Ourse, et peuvent être observées avec des jumelles ou un télescope.
W La Grande Ourse
Il s'agit d'une étoile variable à éclipse, semblable au célèbre Algol, mais ici tout est beaucoup plus extrême. Ici, deux étoiles blanches, comparables en taille et en masse au soleil, sont si proches l'une de l'autre qu'elles se touchent pratiquement. En raison d'une disposition si rapprochée, sous l'influence de la gravité de sa voisine, chaque étoile a pris une forme ovoïde allongée, et lorsqu'elles tournent autour d'un centre de gravité commun, ces étoiles se font toujours face avec un côté convexe. Dans cet endroit, ils échangent même des substances entre eux.
Lorsqu'elle tourne en orbite, l'une des étoiles de cette paire recouvre (éclipse) périodiquement l'autre et la luminosité globale du système diminue. De plus, les étoiles sont visibles tantôt avec un côté large et allongé, tantôt avec un côté étroit. Par conséquent, la luminosité de W Ursa Major change constamment de 7,8 à 8,6 m. La période complète ne dure que 8 heures - ces étoiles tournent si rapidement les unes autour des autres. Le cycle entier peut donc être observé en une nuit.
R La Grande Ourse
C'est une étoile variable qui appartient à la classe des Miras. Sa luminosité varie dans une très large plage : à sa luminosité maximale (6,7 m), il peut être vu avec des jumelles, et à sa luminosité minimale (13,4 m), vous aurez besoin d'un télescope assez puissant. La période de fluctuations de luminosité est d'environ 300 jours.
VY La Grande Ourse
Par rapport à la précédente, c'est une étoile assez brillante - sa luminosité varie entre 5,9 et 6,5 m. Il peut donc être facilement observé avec des jumelles 8-10x. Il s'agit d'une variable semi-régulière - elle a une période de 180 jours, mais des fluctuations irrégulières lui sont superposées.
Nous vous recommandons même de simplement regarder cette étoile, même si vous n'allez pas observer de changements dans sa luminosité. Le fait est que c’est l’une des étoiles à carbone, c’est-à-dire qu’il s’agit d’une géante avec beaucoup de carbone dans son atmosphère. Pour cette raison, l'étoile a une riche couleur rouge, ce qui la fait ressortir nettement sur le fond des étoiles ordinaires.
Il existe de nombreux autres objets intéressants, principalement des galaxies, dans la constellation de la Grande Ourse. Certains d'entre eux peuvent être détectés même avec des jumelles, mais ils seront discutés dans.
Pour étudier le ciel étoilé de manière plus productive, nous vous recommandons d'utiliser.
Mizar, Mirak
De l'arabe mizar - "le milieu [de la queue de l'ours]" et al-marakk - "l'aine [de l'ours]".
Étoile fixe, 79 Zeta Ursa Major. Magnitude apparente 2,07m. Mizar est physiquement une étoile triple ; les composants principaux 2,27 m classe A1 Vp et 3,95 m classe A1 m blanc sont situés à une distance angulaire de 14,4" l'un de l'autre et tournent autour d'un centre de masse commun avec une période d'environ 20 000 ans. Grâce à l'analyse spectrale, il a été possible pour établir que Mizar A, à son tour, est constitué de deux étoiles presque touchantes tournant avec une période de 20,5 jours. De plus, Mizar, avec l'étoile g Ursa Major (Alcor), forme un système optiquement multiple ; Alcor 3,95 m est situé à une distance angulaire de 708" de Mizar. La distance de Mizar au Soleil est de 27 pc. Position astronomique de la première composante pour 2000 : AR=13 h 23 min 55,5 s ; D=+54°55"31"; position de la deuxième composante : AR=13 h 23 min 56,4 s ; D=+54°55"18". Coordonnées écliptiques du centre du système M. : Long=165°42"00" ; Latitude=+56°22"44". Dans le dessin de la constellation, Mizar est situé au milieu de la queue de l'ours (c'est-à-dire au milieu du manche de la louche). Constellation de la Grande Ourse
La multiplicité de Mizar a été découverte par l'astronome Riccioli, contemporain de Galilée.
Selon la tradition venue de Ptolémée, Mizar aurait l'influence de Mars. Kefer considère cette influence comme favorable. Mais selon Ebertin et Hofmann, cette étoile en conjonction avec des planètes maléfiques n'augure rien de bon. Cependant, ces chercheurs reconnaissent que de subtiles émanations artistiques peuvent également émaner de Mizar (surtout lorsqu’elles sont associées à l’ASC).
Selon Saplin, les auteurs arabes retrouvent chez Mizar le personnage de Vénus et Mercure.
Rigor souligne que dans l'astrologie natale, cette étoile agit principalement de manière bénéfique : Mizar dote le natif d'ambition, de créativité, de penchants artistiques, mais apporte souvent aussi de la discorde dans la vie du natif. En astrologie ordinaire, cette étoile influence les masses ; elle est associée aux désastres, aux questions controversées et aux tragédies.
Dans la tradition avestique, les serviteurs de Mizar sont Mercure, Vénus et Neptune. Selon P. Globe, Mizar donne à une personne la capacité de voir l'harmonie, un esprit vif, une pénétration et une excellente intuition. Une telle personne a beaucoup d’amis et de partisans. Mizar donne la capacité de se vaincre, le charme, le don psychologique et la capacité de reconnaître les dangers. Sur l'IC, et également en conjonction avec la Lune, Mizar apporte la possibilité de rechercher des trésors.
Dans la théorie de l'interprétation systémique des étoiles de D. Kutalev, Mizar en tant que zêta de la Grande Ourse est en corrélation avec l'élément Terre au deuxième niveau de manifestation, et en tant qu'étoile de classe A1, il est associé à la Lune et à l'influence supplémentaire de Saturne. Selon cette théorie, Mizar signifie un bon sens de la matière, un travail acharné, un désir de confort et de stabilité. Cependant, le fait que Mizar soit une étoile multiple témoigne des aspirations opposées qui déchirent une personne et du fait que la stabilité souhaitée n'est généralement pas atteinte. Le problème est que, d'une part, Mizar demande au natif de s'éloigner de la vie matérielle et de se consacrer au service de puissances supérieures, et d'autre part, il le tente avec tous les bienfaits de cette vie matérielle.
Dans la constellation de la Grande Ourse, dans la poignée de la Grande Ourse, se trouve l'étoile double la plus célèbre du ciel - Mizar et Alcor. Ce couple occupe une place importante non seulement dans le folklore astronomique, mais aussi dans toute l'histoire de la science céleste.
Pendant longtemps, la nature des étoiles doubles les plus célèbres du ciel, Mizar et Alcor, a également fait l'objet de débats. Vous avez probablement vu ce couple, car il se situe dans la constellation de la Grande Ourse. Mizar- la deuxième étoile du manche de la Grande Ourse, située sur son coude. Alcor est le faible compagnon de Mizar, qui, vu à l'œil nu, est très proche de cette étoile, à une distance angulaire légèrement inférieure à la moitié de la taille apparente de la Lune.
Mizar et Alcor (encerclés) sont une paire d'étoiles sur le coude du manche de la Grande Ourse. Photo: Rogelio Bernal Andreo/APOD
La dispute était la suivante : de quelle paire s’agit-il ? optique ou physique? Si Mizar et Alcor sont relativement proches l'un de l'autre, alors ils sont inévitablement reliés l'un à l'autre par des forces d'attraction mutuelle, tout comme le Soleil est relié aux planètes du système solaire. De telles étoiles doubles sont appelées physique. S'ils sont situés à une grande distance l'un de l'autre et se trouvent simplement dans la même zone du ciel, alors nous devrions appeler cette paire optique.
Même si cette question peut paraître indigne d’une attention particulière et même étrange à une personne qui ne s’intéresse pas particulièrement à l’astronomie, elle traverse toute l’histoire de la science céleste, surgissant à chaque fois comme sortie de nulle part et dans des contextes complètement différents !
Mizar et Alcor dans les temps anciens
Il ne fait aucun doute que Mizar et Alcor sont connus depuis l’Antiquité. Il s’agit probablement de la première étoile double que nos lointains ancêtres ont remarquée et mise en valeur dans le ciel.
A cette époque, la question de la nature des étoiles était sérieusement soulevée par peu de personnes. Le point de vue généralement accepté était que la Terre est le centre de l'Univers, autour duquel tournent divers corps célestes tels que la Lune, le Soleil, les planètes et, bien sûr, les étoiles. Une différence importante entre les étoiles et les autres corps célestes était qu'elles ne changeaient pas leurs positions relatives dans le ciel - les motifs des constellations restaient inchangés pendant des siècles. On les appelait « étoiles fixes ». On croyait que les étoiles étaient attachées à la sphère céleste et représentaient des trous dans le firmament à travers lesquels brillait la lumière divine.
La connaissance du ciel à cette époque était de nature purement pratique : la Lune et le Soleil servaient à compter le temps et le calendrier, et les étoiles aidaient parfaitement à naviguer dans l'espace et à ne pas s'égarer pour les marins, les commerçants ou les Bédouins de l'espace. désert.
Mizar et Alcor ont été utilisés par différents peuples pour tester l'acuité visuelle et la sensibilité. Il existe une légende selon laquelle dans l'armée perse, c'était l'un des tests lors de la sélection des guerriers d'élite, et les nomades du Moyen-Orient vérifiaient la vision des jeunes hommes à l'aide de ces étoiles. Le proverbe arabe « voit Alcor, mais ne remarque pas la Lune » s'adresse à une personne qui « ne remarque que des bagatelles, mais ne comprend pas les choses sérieuses ».
Malgré le fait que le "Test de l'œil arabe" soit bien connu depuis des siècles, certains astronomes se demandent aujourd'hui si la paire Mizar-Alcor a été prise comme test, car, à leur avis, il n'est pas nécessaire d'avoir une vision très aiguë. car afin de distinguer ces deux étoiles dans le ciel clair du désert. Sir Patrick Moore croyait même qu'au lieu d'Alcor, une autre étoile plus sombre avait été prise à côté de Mizar. Mais les ophtalmologistes considèrent qu'Alcor est suffisamment sombre pour correspondre aux plus petites lettres du célèbre test de Snellen.
Il semblerait que les noms de ces étoiles remontent à des siècles. Dans les livres populaires d'astronomie, Mizar et Alcor sont souvent traduits par Cheval Et Cavalier. Cependant, ce nom n'est apparu qu'avec Johann Bayer dans son célèbre atlas céleste Uranometria (1603) et non pas comme une traduction, mais comme les noms latins de ces étoiles.
Que veulent dire Mizar et Alcor ? Il y a mille ans, les Arabes appelaient Mizar Mirak (ou Merak), exactement de la même manière que les étoiles Epsilon et Beta Ursa Major. Dans les temps anciens, il y avait souvent une confusion quant aux étoiles qui devaient être appelées par ce nom, et les Arabes ont proposé un nom alternatif pour Mizar : Anak al-Banat(Le cou des filles). La star a reçu le nom de « Mizar » il y a environ 400 ans, lorsque Scaliger a soudainement commencé à l'appeler ainsi. Traduit de l'arabe, Mizar signifie ceinture ou ceinture. Bien que ce nom étrange ait été introduit sans aucune raison, il est resté.
Le compagnon de Mizar, Alcor, tire probablement son nom du même mot que l'étoile la plus brillante de la Grande Ourse, Alioth. Certains chercheurs pensent qu'il s'agit d'une corruption du mot « al-Jain » (index). Les Arabes appelaient beaucoup plus souvent cette étoile le mot Suha, qui se traduit par Insignifiant, Faible.
Mizar et Alcor à travers un télescope
Si vous possédez un télescope, n'oubliez pas de regarder à travers celui-ci Mizar et Alcor : avec les étoiles voisines, elles forment l'un des plus beaux objets du ciel ! Un petit instrument fera l'affaire pour l'observation ; Vous devez regarder le grossissement minimum.
Couleur de l'étoile - diamant blanc, ou, comme le disait Allen, le célèbre étudiant des noms célestes, « émeraude claire ». La distance angulaire entre Mizar et Alcor est de 708,55″ ou 11,8′. Dans le même champ de vision que Mizar et Alcor, vous trouverez plusieurs autres étoiles qui complètent l'image, comme pour ombrager la paire brillante. Il convient particulièrement de remarquer l’étoile de 7e magnitude située entre elles : c’est « l’étoile de Ludwig », ainsi appelée par un astronome allemand du XVIIIe siècle. Il ne fait pas partie du système Mizar et Alcor, étant un exemple frappant de satellite optique !
Maintenant, regardez de plus près ! L'étoile brillante Mizar dans un télescope se divise en deux étoiles très proches l'une de l'autre ! Il s'avère qu'en plus d'Alcor, Mizar possède un autre satellite, et l'étoile double est en fait une étoile triple !
Distance entre les étoiles Mizar A. Et Mizar B. est de 14,4″ ; l'étoile principale a une magnitude de 2,27 m, sa compagne, la même étoile blanche, a une magnitude de 3,95 m. La luminosité du satellite est quasiment égale à celle d'Alcor (4,01 m).
Il est souvent écrit à tort que le satellite de Mizar a été vu pour la première fois par Riccioli en 1650, mais en fait la dualité de l'étoile a été découverte par l'ami et étudiant de Galilée, un mathématicien. Benedetto Castelli, 7 janvier 1617, dont il fait mention dans une de ses lettres au grand savant. Et le 15 janvier 1617, Mizar A et Mizar B étaient déjà observés par Galilée lui-même.
Et ici, Mizar et Alcor apparaissent pour la première fois sur la scène scientifique comme une étoile double importante.
Mizar et Alcor contre Galilée
Comme vous le savez, Galileo Galilei est considéré comme la première personne à avoir regardé le ciel à travers un télescope. C'était en 1609, alors qu'une lutte acharnée se déroulait dans le monde scientifique entre les systèmes structurels de l'Univers. Le système mondial ptolémaïque, basé sur l'enseignement vieux de deux mille ans du grand Aristote, affirmait que la Terre était au centre de l'Univers et que tous les autres corps célestes tournaient autour d'elle, y compris le Soleil, la Lune, planètes et étoiles. Pour l’époque, cette théorie était très logique, car les corps célestes tournent en réalité autour de nous, faisant une révolution par jour ! (Avec le Soleil, la Lune et les planètes, la situation est plus compliquée, car ils se déplacent également sur fond d’étoiles, mais la théorie de Ptolémée s’en occupe également.)
Par rapport à la vision ptolémaïque du monde, le système copernicien était révolutionnaire : il plaçait le Soleil au centre, et non la Terre, réduisant cette dernière à une simple planète ordinaire. Aujourd’hui, cela semble évident, mais il y a 400 ans, la Terre n’était pas considérée comme une planète !
Galilée était un ardent partisan du système copernicien, et les observations au télescope n'ont fait que l'aider à le confirmer. Les toutes premières découvertes faites par Galilée à l’aide de son tout petit instrument furent stupéfiantes. Il s'est avéré que la Voie lactée est une immense collection d'étoiles très faibles, que les planètes ont des disques comme le Soleil et la Lune, et que Vénus et Mercure présentent des phases d'éclairage similaires à celles de la Lune. Jupiter était entouré de satellites, comme s'il démontrait en miniature le système solaire selon Copernic... À cette époque, tout cela semblait si incroyable que de nombreux scientifiques et personnes éclairées refusaient littéralement d'y croire. Il existe un cas connu où Galilée a organisé des observations publiques des satellites de Jupiter, au cours desquelles des gens, regardant à travers le télescope, ont déclaré qu'ils n'avaient vu aucun satellite !
Néanmoins, il semblait que le télescope allait immédiatement faire une révolution, briser l'ancienne vision du monde et confirmer les vues de Copernic, Galilée, Giordano Bruno...
Ce n’est pas le cas ! Beaucoup de contemporains de Galilée n'ont pas voulu accepter la théorie copernicienne, car, à leur avis, elle était moins cohérente avec les faits observés que la théorie ptolémaïque ! Même les découvertes faites à l'aide d'un télescope et indiquant que le scientifique polonais avait raison ne constituaient pas un argument suffisant. Les opposants à Copernic ont continué à défendre le monde selon Ptolémée (avec diverses variantes) - et, étonnamment, ces scientifiques ont utilisé pour défendre leurs vues... également un télescope !
Aujourd'hui, dans la littérature populaire, il est d'usage de ne pas mentionner qu'à cette époque, le télescope fonctionnait pour les deux côtés du conflit. Voici seulement deux moments de cette guerre des visions du monde à laquelle notre couple, Mizar et Alcor, a pris part.
À quelle distance sont les étoiles de nous ?
Galilée croyait que les étoiles étaient des soleils lointains, ce qui signifiait que la taille de l'Univers était incroyablement grande. Mais Est-il possible de connaître les distances jusqu'aux étoiles ?
Les gens ont appris à déterminer la distance par rapport à des objets distants grâce à la triangulation. Son essence est simple. Regardez ce texte d’abord avec votre œil gauche, puis avec votre œil droit. Le texte a changé, n'est-ce pas ? Cela se produit parce que nous le regardons depuis différents points de l’espace. Connaissant la distance entre les yeux (cette distance est appelée base) et l'angle de déplacement du texte, nous pouvons en mesurer la distance sans recourir à une règle.
De la même manière, vous pouvez connaître la distance à n'importe quel objet, même très éloigné - vous avez juste besoin d'une base suffisamment large pour que l'angle selon lequel l'objet se déplace lorsqu'il est observé depuis ses points extrêmes devienne perceptible.
Est-il possible de mesurer la distance aux étoiles de cette manière ? Si Ptolémée a raison et que la Terre est au repos, alors non. Plus précisément, on peut essayer d'utiliser différents points géographiques de la surface de notre planète comme base, mais les observations ainsi réalisées ont montré que les étoiles sont trop éloignées pour que cette base soit suffisante pour mesurer les angles de leurs déplacements.
Mais si Copernic avait raison, une excellente base pour mesurer les étoiles est apparue : L'orbite de la Terre autour du Soleil ! En six mois, la Terre fait un demi-tour autour du Soleil et se retrouve au point opposé de son orbite. Si vous mesurez la position d'une étoile avec un intervalle de six mois, alors, selon Copernic, vous pouvez remarquer son petit déplacement dans le ciel (les astronomes appellent un tel déplacement parallaxe), et cela permettra à terme de mesurer la distance à l’étoile !
Copernic connaissait cette conséquence de sa théorie et a essayé d'utiliser les parallaxes des étoiles comme l'une des principales preuves qu'il avait raison. Cependant, les parallaxes se sont révélées trop petites pour être détectées à l’œil nu. Ni Copernic lui-même ni le grand Tycho Brahe n’y sont parvenus.
Peut-être qu'un télescope aiderait ?
Galilée raisonnait ainsi. Si les étoiles sont des soleils très éloignés et que leur luminosité est à peu près la même, alors il est logique de supposer que Plus l'étoile est faible, plus elle est loin de nous. Si vous prenez deux étoiles, dont l’une est brillante et l’autre faible, alors vous pouvez supposer que la parallaxe de l’étoile brillante sera supérieure à celle de l’étoile faible. Cela signifie que vous devez prendre une paire d'étoiles de luminosité différente situées à proximité l'une de l'autre et mesurer la distance qui les sépare avec un intervalle de six mois. C'est plus facile à faire que de mesurer les déplacements de chaque étoile séparément. (Galilée a emprunté ces idées à Ludovico Ramponi.)
La paire la plus naturelle de ces étoiles était Mizar et Alcor. Benedetto Castelli, déjà mentionné par nous, proposa d'utiliser une troisième étoile située entre Mizar et Alcor, la même étoile de Louis. Les trois étoiles avaient une luminosité différente : Mizar était la plus brillante et l'étoile de Louis était plus faible que Mizar et Alcor. Cela signifie que les trois étoiles présenteraient des parallaxes différentes. De plus, mesurer les angles de déplacement ne semblait pas être une tâche très difficile du fait que l'étoile de Louis formait avec Mizar et Alcor un triangle presque isocèle, dont les changements de côtés attireraient immédiatement l'attention.
Galilée s'est intéressé à cette idée ; Son dessin d'un capot spécial pour télescope avec une découpe pour ces trois étoiles a été conservé. Un tel pare-soleil permettrait de mesurer l'angle avec plus de précision.
Dessin de Castelli (à gauche) montrant Mizar (A), Alcor (B) et l'étoile de Louis (C). À droite, le croquis de Galilée représentant un pare-soleil triangulaire pour observer la parallaxe de Mizar. Source: Siebert, JAI 2005
C'est alors que Castelli fit sa découverte : il découvrit que Mizar elle-même était composée de deux étoiles, la seconde étant comparable en luminosité à Alcor. Ils étaient situés beaucoup plus près les uns des autres qu'Alcor et Mizar. Nous ne pouvions pas penser à une meilleure paire pour la mesure de parallaxe !
Castelli, Galilée et quelques autres scientifiques de l'époque ont tenté à plusieurs reprises de détecter le déplacement de Mizar A par rapport à Mizar B. Et à chaque fois sans succès. Galilée fut contrarié de réaliser que les étoiles étaient beaucoup plus éloignées de la Terre qu'il ne l'avait initialement pensé. Et ses adversaires ont triomphé : puisqu’aucune parallaxe n’est observée, cela signifie que la théorie de Copernic est incorrecte !
Aujourd’hui, nous savons que les parallaxes des étoiles sont extrêmement petites et dépassent de loin la précision des observations de l’époque. De plus, Galilée et d'autres astronomes partaient du principe que la dualité de Mizar était optique. Mais il n’en est rien : Mizar A et Mizar B forment un couple physique ; ils sont proches les uns des autres, ce qui signifie qu’ils présentent les mêmes parallaxes.
Et nous revenons ici à la question des étoiles doubles. Il s’avère qu’il y a 400 ans, peu de gens auraient pu sérieusement penser que deux étoiles proches dans le ciel pouvaient être physiquement connectées l’une à l’autre. Comme vous pouvez le constater, on croyait par défaut que toutes les étoiles doubles du ciel (plusieurs d’entre elles étaient connues) étaient optiques. Ce n’est qu’après la découverte de nombreux doubles télescopiques et après que Newton eut formulé les fameuses lois de la mécanique que le point de vue commença à changer.
Tailles des étoiles
Le deuxième point qui intéressait les astronomes de cette époque était la taille des étoiles. Si vous pouvez mesurer les disques des étoiles à l'œil nu ou à l'aide d'un télescope et les comparer avec le disque visible du Soleil, vous pouvez découvrir à quelle distance les étoiles sont de la Terre par rapport au Soleil.
En effet, les astronomes ont réussi à « voir » les disques des étoiles et même à les mesurer. La taille de Sirius, en tant qu'étoile la plus brillante du ciel, était la plus grande et, selon Tycho Brahe, équivalait à 0,61 du diamètre de la Terre. Alcor a pris l'étendard d'une étoile faible ; Le diamètre d'Alcor selon Brahe n'est que de 0,15 du diamètre de notre planète.
Plus tard, Riccioli fit de même, mais à l’aide d’un télescope. Dans le télescope, les « disques » des étoiles, contrairement aux planètes, n'ont pas augmenté de taille, mais étaient toujours visibles. En prenant Alcor comme exemple, Riccioli a montré que si l'on prend les distances aux étoiles sur la base de la théorie copernicienne, alors leurs tailles deviennent absurdement grandes - la taille de l'orbite terrestre et même plus ! Cela semblait alors absolument impossible. Riccioli a utilisé avec succès cet argument pour attaquer Copernic et ses partisans.
Bien entendu, aucun « disque » d’étoiles ne peut être vu à travers un télescope. Ce que les astronomes ont observé, c'est la diffusion de la lumière vive de l'étoile sur la rétine de l'œil : en éliminant l'excès de lumière avec un pare-soleil, l'étoile pouvait être vue presque comme un point. Cependant, en utilisant d'énormes grossissements, les astronomes ont encore vu des disques entourés d'anneaux. Il s'agit des disques dits d'Airy, qui se forment à la suite de la diffraction de la lumière et n'ont rien à voir avec les véritables disques d'étoiles.
Mizar est le premier en tout
Peu à peu, les astronomes ont réalisé l’énorme échelle de l’Univers. William Herschel, célèbre astronome du XVIIIe siècle, découvreur d'Uranus et pionnier de l'exploration des nébuleuses, a étudié les étoiles doubles pendant plusieurs décennies. Il a découvert et décrit des centaines d’étoiles doubles, et découvert le mouvement orbital de certaines d’entre elles ! Au début du XIXe siècle, il ne faisait aucun doute qu’au moins certaines des étoiles doubles et multiples étaient physiquement connectées.
Des parallaxes d'étoiles ont été découvertes ; Les astronomes ont pu déterminer la distance jusqu'aux plus proches. Il s’est avéré que même les étoiles les plus proches sont beaucoup plus éloignées que ne l’imaginaient les astronomes de l’époque de Galilée dans leurs fantasmes les plus fous.
Mizar et Alcor sont situés à environ 80 années-lumière de la Terre. Photo: DSS2
Et Mizar et Alcor ? Il s'est avéré que ils volent à travers l'espace dans à peu près la même direction, ainsi que 4 autres étoiles brillantes du seau de la Grande Ourse. De toute évidence, la Grande Ourse était le noyau d’un amas d’étoiles ouvert à proximité, dont les membres étaient dispersés dans le ciel.
Mais il n’était pas clair si la paire était un double physique ou simplement des membres du même cluster. Les astronomes ont déterminé la distance jusqu'à Mizar et Alcor : elle s'est avérée être d'environ 80 années-lumière. Sachant que les étoiles dans le ciel sont séparées de près de 12 minutes d'arc, les astronomes ont calculé qu'en fait la distance entre les étoiles est de plusieurs dizaines de milliers d'unités astronomiques ! (1 UA est égale à la distance moyenne de la Terre au Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.)
À une distance aussi grande, les étoiles ne peuvent être liées gravitationnellement que si elles ont une masse suffisamment grande. Il y a encore 100 ans, les astronomes pensaient que la masse totale des étoiles de ce système n'était pas suffisante pour les maintenir en orbite. Cependant, au fil du temps, des détails intéressants ont commencé à apparaître.
Nous avons mentionné plus haut que Mizar et Alcor étaient apparemment la première étoile double identifiée dans le ciel. Et Mizar a été la première étoile double découverte grâce à un télescope. Mais la liste des « premières » de Mizar ne s’arrête pas là !
En 1857 Mizar est devenu la première étoile double à être photographiée. Le daguerréotype a été obtenu à l'Observatoire de Harvard par Bond Jr. (7 ans plus tôt, Bond Sr. avait photographié Vega, la première étoile du ciel nocturne, dans le même observatoire !)
En 1890 Mizar est devenue la première étoile binaire spectroscopique découverte. En étudiant le déplacement des raies d'absorption dans le spectre de Mizar A, l'astronome Pickering est arrivé à la conclusion que cela lui-même est constitué de deux étoiles qui gravitent autour d’un centre de masse commun avec une période de seulement 104 jours !(Plus tard, cette période a été considérablement affinée et s'est avérée être égale à 20 jours.) Ainsi Mizar est devenu étoile triple, et le système Mizar-Alcor, si ces deux étoiles étaient physiquement connectées, serait un système quadruple étoile !
Les étoiles incluses dans le système Mizar A sont situées si près qu’elles ne peuvent être vues individuellement avec aucun télescope. Mais il s’est avéré possible de les séparer par interférométrie. En 1925, Mizar A est devenue l’une des premières étoiles doubles dont la distance entre ses composantes est mesurée par interférométrie.
Mais encore plus tôt, en 1908, on a découvert que Mizar B est aussi une étoile double ! La découverte a été faite de la même manière : par le mouvement des raies dans le spectre de l'étoile. Cette paire fait une révolution complète en 175 jours terrestres.
Quel est le résultat final ? Mizar apparaît devant nous comme un système de quatre étoiles ! Les deux paires peuvent être vues séparément - Mizar A et Mizar B sont visibles, comme nous l'avons déjà vu, même dans le télescope le plus simple, mais diviser les paires elles-mêmes en composants individuels n'est possible qu'en utilisant des techniques astrophysiques.
Et encore une fois la question s'est posée : si dans le système Mizar-Alcor il n'y avait pas deux étoiles, mais des étoiles entières cinq, alors peut-être que la masse totale des composants est suffisante pour assurer une connexion gravitationnelle entre Mizar et Alcor ?
Mizar et Alcor - système sextuple
La fin de cette dispute semble avoir été mise en 2010, lorsqu'une équipe d'astronomes dirigée par Eric Mamazek ( Éric Mamajec) découvert... un satellite de l'étoile Alcor ! Alcor B. s'est avéré être une naine rouge typique, située à seulement 1 seconde d'arc de l'étoile principale. Il fait si sombre qu'il se noie dans les rayons d'Alcor. Pour le détecter, nous avons dû utiliser la caméra infrarouge d'un télescope de 6,5 mètres MMT en Arizona, équipé d'optiques adaptatives.
L'étoile Alcor et son compagnon (encerclé). La photo a été prise dans le domaine infrarouge. L'éclat de l'Alcor brillant est neutralisé par un pare-soleil protecteur.
:: Mizar et Alcor : l'histoire d'une étoile sextuple : : Dans la constellation de la Grande Ourse, dans la poignée de la Grande Ourse, se trouve l'étoile double la plus célèbre du ciel - Mizar et Alcor. Ce couple occupe une place importante non seulement dans le folklore astronomique, mais aussi dans toute l'histoire de la science céleste. Par une nuit sombre et sans lune, loin des lumières de la ville, plusieurs milliers d’étoiles sont visibles dans le ciel. La plupart d'entre elles sont dispersées dans le ciel de manière complètement aléatoire, mais ici et là, nous rencontrons d'étranges « amas » d'étoiles comme les Pléiades et les Hyades, ainsi que des motifs célestes absolument étonnants, comme la Grande Ourse. Sont-ils aléatoires ??? Et quand nous regardons deux étoiles proches l’une de l’autre, cela signifie-t-il qu’elles sont réellement proches, ou qu’elles se trouvent simplement dans la même ligne de mire, mais qu’elles sont en fait à des distances différentes de la Terre ??? Mizar et Alcor à travers un télescope
Si vous possédez un télescope, n'oubliez pas de regarder à travers celui-ci Mizar et Alcor : avec les étoiles voisines, elles forment l'un des plus beaux objets du ciel ! Un petit instrument fera l'affaire pour l'observation ; vous devez regarder au grossissement minimum. La couleur des étoiles est le blanc diamant ou, comme l'a dit Allen, un célèbre chercheur en noms célestes, « émeraude claire ». La distance angulaire entre Mizar et Alcor est de 708,55″ ou 11,8′. Dans le même champ de vision que Mizar et Alcor, vous trouverez plusieurs autres étoiles qui complètent l'image, comme pour ombrager la paire brillante. Il convient particulièrement de remarquer l’étoile de 7e magnitude située entre elles : c’est « l’étoile de Ludwig », ainsi appelée par un astronome allemand du XVIIIe siècle. Il ne fait pas partie du système Mizar et Alcor, étant un exemple frappant de satellite optique ! Maintenant, regardez de plus près ! L'étoile brillante Mizar dans un télescope se divise en deux étoiles très proches l'une de l'autre ! Il s'avère qu'en plus d'Alcor, Mizar possède un autre satellite, et l'étoile double est en fait une étoile triple ! Mizar et Alcor sont situés à environ 80 années-lumière de la Terre. Photo : DSS2
La distance entre les étoiles Mizar A et Mizar B est de 14,4″ ; l'étoile principale a une magnitude de 2,27 m, sa compagne est la même étoile blanche - 3,95 m. La luminosité du satellite est quasiment égale à celle d'Alcor (4,01 m). Il est souvent écrit à tort que le satellite de Mizar a été vu pour la première fois par Riccioli en 1650, mais en fait la dualité de l'étoile a été découverte par l'ami et élève de Galilée, le mathématicien Benedetto Castelli, le 7 janvier 1617, dont il a parlé dans une de ses lettres. au grand scientifique. Et le 15 janvier 1617, Mizar A et Mizar B ont déjà été observés par Galilée lui-même. C'est ici que Mizar et Alcor apparaissent pour la première fois sur la scène scientifique comme une étoile double importante, Mizar et Alcor - un système sextuple. L'étoile Alcor et son compagnon (encerclé). La photo a été prise dans le domaine infrarouge. L'éclat de l'Alcor brillant est neutralisé par un pare-soleil protecteur. Source : Neil Zimmerman et coll., 2010
La fin de cette dispute semble avoir été mise en 2010, lorsqu'une équipe d'astronomes dirigée par Eric Mamajec découvre... un satellite de l'étoile Alcor ! Alcor B s’est avéré être une naine rouge typique, située à seulement 1 seconde d’arc de l’étoile principale. Il fait si sombre qu'il se noie dans les rayons d'Alcor. Pour le détecter, il a fallu utiliser la caméra infrarouge du télescope MMT de 6,5 mètres en Arizona, équipé d'une optique adaptative. Une découverte étonnante a permis d'augmenter la masse d'Alcor de 0,3 masse solaire (c'est approximativement ce que « pèse » Alcor B), ce qui a porté la masse totale du système Mizar-Alcor à 9 masses solaires ! Des mesures précises des vitesses et des directions de mouvement des deux luminaires ont montré qu'Alcor et Mizar sont très probablement liés gravitationnellement l'un à l'autre, ce qui signifie que nous avons affaire à un système stellaire sextuple ! De tels systèmes stellaires sont très rares. On pense que dans un rayon de 130 années-lumière du Soleil, il n'y a que deux étoiles de ce type - Castor dans la constellation des Gémeaux et Mizar avec Alcor. Quelle étoile étonnante dans le manche de la Grande Ourse !
Par une nuit sombre et sans lune, loin des lumières de la ville, plusieurs milliers d’étoiles sont visibles dans le ciel. La plupart d'entre elles sont dispersées dans le ciel de manière complètement aléatoire, mais ici et là, nous rencontrons d'étranges « amas » d'étoiles comme les Pléiades et les Hyades, ainsi que des motifs célestes absolument étonnants, comme la Grande Ourse. Sont-ils aléatoires ? Et lorsque nous regardons deux étoiles proches l’une de l’autre, cela signifie-t-il qu’elles sont réellement proches, ou qu’elles se trouvent simplement dans la même ligne de mire, mais sont en réalité à des distances différentes de la Terre ?
Bien que de telles questions occupent les curieux depuis des temps immémoriaux, des réponses raisonnées ne sont apparues qu'au cours des 100 à 200 dernières années.
Pendant longtemps, la nature des étoiles doubles les plus célèbres du ciel, Mizar et Alcor, a également fait l'objet de débats. Vous avez probablement vu ce couple, car il se situe dans la constellation. Mizar- la deuxième étoile du manche, située sur son coude. Alcor est le faible compagnon de Mizar, qui, vu à l'œil nu, est très proche de cette étoile, à une distance angulaire légèrement inférieure à la moitié de la taille apparente de la Lune.
Mizar et Alcor (encerclés) sont une paire d'étoiles sur le coude du manche de la Grande Ourse. Photo: Rogelio Bernal Andreo/APOD
Le différend était le suivant : de quelle paire s'agit-il - optique ou physique? Si Mizar et Alcor sont relativement proches l'un de l'autre, alors ils sont inévitablement reliés l'un à l'autre par des forces d'attraction mutuelle, tout comme le Soleil est relié aux planètes du système solaire. De telles étoiles doubles sont appelées physique. S'ils sont situés à une grande distance l'un de l'autre et se trouvent simplement dans la même zone du ciel, alors nous devrions appeler cette paire optique.
Même si cette question peut paraître indigne d’une attention particulière et même étrange à une personne qui ne s’intéresse pas particulièrement à l’astronomie, elle traverse toute l’histoire de la science céleste, surgissant à chaque fois comme sortie de nulle part et dans des contextes complètement différents !
Mizar et Alcor dans les temps anciens
Il ne fait aucun doute que Mizar et Alcor sont connus depuis l’Antiquité. Il s’agit probablement de la première étoile double que nos lointains ancêtres ont remarquée et mise en valeur dans le ciel.
A cette époque, la question de la nature des étoiles était sérieusement soulevée par peu de personnes. Le point de vue généralement accepté était que la Terre est le centre de l'Univers, autour duquel tournent divers corps célestes tels que la Lune, le Soleil, les planètes et, bien sûr, les étoiles. Une différence importante entre les étoiles et les autres corps célestes était qu'elles ne changeaient pas leur position relative dans le ciel - les motifs des constellations restaient inchangés pendant des siècles. On les appelait « étoiles fixes ». On croyait que les étoiles étaient attachées à la sphère céleste et représentaient des trous dans le firmament à travers lesquels brillait la lumière divine.
La connaissance du ciel à cette époque était de nature purement pratique : la Lune et le Soleil servaient à compter le temps et le calendrier, et les étoiles aidaient parfaitement à naviguer dans l'espace et à ne pas s'égarer pour les marins, les commerçants ou les Bédouins de l'espace. désert.
Mizar et Alcor ont été utilisés par différents peuples pour tester l'acuité visuelle et la sensibilité. Il existe une légende selon laquelle dans l'armée perse, c'était l'un des tests lors de la sélection des guerriers d'élite, et les nomades du Moyen-Orient vérifiaient la vision des jeunes hommes à l'aide de ces étoiles. Le proverbe arabe « voit Alcor, mais ne remarque pas la Lune » s'adresse à une personne qui « ne remarque que des bagatelles, mais ne comprend pas les choses sérieuses ».
Malgré le fait que le "Test de l'œil arabe" soit bien connu depuis des siècles, certains astronomes se demandent aujourd'hui si la paire Mizar-Alcor a été prise comme test, car, à leur avis, il n'est pas nécessaire d'avoir une vision très aiguë. car afin de distinguer ces deux étoiles dans le ciel clair du désert. Sir Patrick Moore croyait même qu'au lieu d'Alcor, une autre étoile plus sombre avait été prise à côté de Mizar. Mais les ophtalmologistes considèrent qu'Alcor est suffisamment sombre pour correspondre aux plus petites lettres du célèbre test de Snellen.
Il semblerait que les noms de ces étoiles remontent à des siècles. Dans les livres populaires d'astronomie, Mizar et Alcor sont souvent traduits par Cheval Et Cavalier. Cependant, ce nom n'est apparu qu'avec Johann Bayer dans son célèbre atlas céleste Uranometria (1603) et non pas comme une traduction, mais comme les noms latins de ces étoiles.
Que veulent dire Mizar et Alcor ? Il y a mille ans, les Arabes appelaient Mizar Mirak (ou Merak), exactement de la même manière que les étoiles Epsilon et Beta Ursa Major. Dans les temps anciens, il y avait souvent une confusion quant aux étoiles qui devaient être appelées par ce nom, et les Arabes ont proposé un nom alternatif pour Mizar : Anak al-Banat(Le cou des filles). La star a reçu le nom de « Mizar » il y a environ 400 ans, lorsque Scaliger a soudainement commencé à l'appeler ainsi. Traduit de l'arabe, Mizar signifie ceinture ou ceinture. Bien que ce nom étrange ait été introduit sans aucune raison, il est resté.
Le compagnon de Mizar, Alcor, tire probablement son nom du même mot que l'étoile la plus brillante de la Grande Ourse, Alioth. Certains chercheurs pensent qu'il s'agit d'une corruption du mot « al-Jain » (index). Les Arabes appelaient beaucoup plus souvent cette étoile le mot Suha, qui se traduit par Insignifiant, Faible.
Mizar et Alcor à travers un télescope
Si vous possédez un télescope, n'oubliez pas de regarder à travers celui-ci Mizar et Alcor : avec les étoiles voisines, elles forment l'un des plus beaux objets du ciel ! Un petit instrument fera l'affaire pour l'observation ; Vous devez regarder le grossissement minimum.
Couleur de l'étoile - diamant blanc, ou, comme le disait Allen, le célèbre étudiant des noms célestes, « émeraude claire ». La distance angulaire entre Mizar et Alcor est de 708,55″ ou 11,8′. Dans le même champ de vision que Mizar et Alcor, vous trouverez plusieurs autres étoiles qui complètent l'image, comme pour ombrager la paire brillante. Il convient particulièrement de remarquer l’étoile de 7e magnitude située entre elles : c’est « l’étoile de Ludwig », ainsi appelée par un astronome allemand du XVIIIe siècle. Il ne fait pas partie du système Mizar et Alcor, étant un exemple frappant de satellite optique !
Maintenant, regardez de plus près ! L'étoile brillante Mizar dans un télescope se divise en deux étoiles très proches l'une de l'autre ! Il s'avère qu'en plus d'Alcor, Mizar possède un autre satellite, et l'étoile double est en fait une étoile triple !
Un croquis amateur de la paire Mizar-Alcor, réalisé grâce à un télescope de 16 pouces avec un grossissement de 260×. Mizar (à droite) est constitué de deux étoiles blanches rapprochées. Alcor est dans l'image de gauche. Entre les étoiles se trouve une étoile jaune - Sidus Ludoviciana ou étoile de Ludwig, ainsi nommée par le professeur Johann Liebknecht en l'honneur de son maître Ludwig V, landgrave de Hesse-Darmstadt. Bien que l'étoile de Ludwig soit jaune sur cette image, elle appartient à la classe spectrale A et devrait donc être blanc bleuâtre. Avec des étoiles plus faibles, c'est un satellite optique de Mizar et Alcor. Source: Iain P./CloudyNights.com
Distance entre les étoiles Mizar A. Et Mizar B. est de 14,4″ ; l'étoile principale a une magnitude de 2,27 m, sa compagne est la même étoile blanche - 3,95 m. La luminosité du satellite est quasiment égale à celle d'Alcor (4,01 m).
Il est souvent écrit à tort que le satellite de Mizar a été vu pour la première fois par Riccioli en 1650, mais en fait la dualité de l'étoile a été découverte par l'ami et étudiant de Galilée, un mathématicien. Benedetto Castelli, 7 janvier 1617, dont il fait mention dans une de ses lettres au grand savant. Et le 15 janvier 1617, Mizar A et Mizar B étaient déjà observés par Galilée lui-même.
Et ici, Mizar et Alcor apparaissent pour la première fois sur la scène scientifique comme une étoile double importante.
Mizar et Alcor contre Galilée
Comme vous le savez, Galileo Galilei est considéré comme la première personne à avoir regardé le ciel à travers un télescope. C'était en 1609, alors qu'une lutte acharnée se déroulait dans le monde scientifique entre les systèmes structurels de l'Univers. Le système mondial ptolémaïque, basé sur l'enseignement vieux de deux mille ans du grand Aristote, affirmait que la Terre était au centre de l'Univers et que tous les autres corps célestes tournaient autour d'elle, y compris le Soleil, la Lune, planètes et étoiles. Pour l’époque, cette théorie était très logique, car les corps célestes tournent en réalité autour de nous, faisant une révolution par jour ! (Avec le Soleil, la Lune et les planètes, la situation est plus compliquée, car ils se déplacent également sur fond d’étoiles, mais la théorie de Ptolémée s’en occupe également.)
Par rapport à la vision ptolémaïque du monde, le système copernicien était révolutionnaire : il plaçait le Soleil au centre, et non la Terre, réduisant cette dernière à une simple planète ordinaire. Aujourd’hui, cela semble évident, mais il y a 400 ans, la Terre n’était pas considérée comme une planète !
Galilée était un ardent partisan du système copernicien, et les observations au télescope n'ont fait que l'aider à le confirmer. Les toutes premières découvertes faites par Galilée à l’aide de son tout petit instrument furent stupéfiantes. Il s'est avéré que la Voie lactée est une immense collection d'étoiles très faibles, que les planètes ont des disques comme le Soleil et la Lune, et que Vénus et Mercure présentent des phases d'éclairage similaires à celles de la Lune. Jupiter était entouré de satellites, comme s'il démontrait en miniature le système solaire selon Copernic... À cette époque, tout cela semblait si incroyable que de nombreux scientifiques et personnes éclairées refusaient littéralement d'y croire. Il existe un cas connu où Galilée a organisé des observations publiques des satellites de Jupiter, au cours desquelles des gens, regardant à travers le télescope, ont déclaré qu'ils n'avaient vu aucun satellite !
Néanmoins, il semblait que le télescope allait immédiatement faire une révolution, briser l'ancienne vision du monde et confirmer les vues de Copernic, Galilée, Giordano Bruno...
Ce n’est pas le cas ! Beaucoup de contemporains de Galilée n'ont pas voulu accepter la théorie copernicienne, car, à leur avis, elle était moins cohérente avec les faits observés que la théorie ptolémaïque ! Même les découvertes faites à l'aide d'un télescope et indiquant que le scientifique polonais avait raison ne constituaient pas un argument suffisant. Les opposants à Copernic ont continué à défendre le monde selon Ptolémée (avec diverses variantes) - et, étonnamment, ces scientifiques ont utilisé pour défendre leurs vues... également un télescope !
Aujourd'hui, dans la littérature populaire, il est d'usage de ne pas mentionner qu'à cette époque, le télescope fonctionnait pour les deux côtés du conflit. Voici seulement deux moments de cette guerre des visions du monde à laquelle notre couple, Mizar et Alcor, a pris part.
À quelle distance sont les étoiles de nous ?
Galilée croyait que les étoiles étaient des soleils lointains, ce qui signifiait que la taille de l'Univers était incroyablement grande. Mais Est-il possible de connaître les distances jusqu'aux étoiles ?
Les gens ont appris à déterminer la distance par rapport à des objets distants grâce à la triangulation. Son essence est simple. Regardez ce texte d’abord avec votre œil gauche, puis avec votre œil droit. Le texte a changé, n'est-ce pas ? Cela se produit parce que nous le regardons depuis différents points de l’espace. Connaissant la distance entre les yeux (cette distance est appelée base) et l'angle de déplacement du texte, nous pouvons en mesurer la distance sans recourir à une règle.
De la même manière, vous pouvez connaître la distance à n'importe quel objet, même très éloigné - vous avez juste besoin d'une base suffisamment large pour que l'angle selon lequel l'objet se déplace lorsqu'il est observé depuis ses points extrêmes devienne perceptible.
Est-il possible de mesurer la distance aux étoiles de cette manière ? Si Ptolémée a raison et que la Terre est au repos, alors non. Plus précisément, on peut essayer d'utiliser différents points géographiques de la surface de notre planète comme base, mais les observations ainsi réalisées ont montré que les étoiles sont trop éloignées pour que cette base soit suffisante pour mesurer les angles de leurs déplacements.
Mais si Copernic avait raison, une excellente base pour mesurer les étoiles est apparue : L'orbite de la Terre autour du Soleil ! En six mois, la Terre fait un demi-tour autour du Soleil et se retrouve au point opposé de son orbite. Si vous mesurez la position d'une étoile avec un intervalle de six mois, alors, selon Copernic, vous pouvez remarquer son petit déplacement dans le ciel (les astronomes appellent un tel déplacement parallaxe), et cela permettra à terme de mesurer la distance à l’étoile !
Copernic connaissait cette conséquence de sa théorie et a essayé d'utiliser les parallaxes des étoiles comme l'une des principales preuves qu'il avait raison. Cependant, les parallaxes se sont révélées trop petites pour être détectées à l’œil nu. Ni Copernic lui-même ni le grand Tycho Brahe n’y sont parvenus.
Peut-être qu'un télescope aiderait ?
Galilée raisonnait ainsi. Si les étoiles sont des soleils très éloignés et que leur luminosité est à peu près la même, alors il est logique de supposer que Plus l'étoile est faible, plus elle est loin de nous. Si vous prenez deux étoiles, dont l’une est brillante et l’autre faible, alors vous pouvez supposer que la parallaxe de l’étoile brillante sera supérieure à celle de l’étoile faible. Cela signifie que vous devez prendre une paire d'étoiles de luminosité différente situées à proximité l'une de l'autre et mesurer la distance qui les sépare avec un intervalle de six mois. C'est plus facile à faire que de mesurer les déplacements de chaque étoile séparément. (Galilée a emprunté ces idées à Ludovico Ramponi.)
La paire la plus naturelle de ces étoiles était Mizar et Alcor. Benedetto Castelli, déjà mentionné par nous, proposa d'utiliser une troisième étoile située entre Mizar et Alcor, la même étoile de Louis. Les trois étoiles avaient une luminosité différente : Mizar était la plus brillante et l'étoile de Louis était plus faible que Mizar et Alcor. Cela signifie que les trois étoiles présenteraient des parallaxes différentes. De plus, mesurer les angles de déplacement ne semblait pas être une tâche très difficile du fait que l'étoile de Louis formait avec Mizar et Alcor un triangle presque isocèle, dont les changements de côtés attireraient immédiatement l'attention.
Galilée s'est intéressé à cette idée ; Son dessin d'un capot spécial pour télescope avec une découpe pour ces trois étoiles a été conservé. Un tel pare-soleil permettrait de mesurer l'angle avec plus de précision.
Dessin de Castelli (à gauche) montrant Mizar (A), Alcor (B) et l'étoile de Louis (C). À droite, le croquis de Galilée représentant un pare-soleil triangulaire pour observer la parallaxe de Mizar. Source: Siebert, JAI 2005
C'est alors que Castelli fit sa découverte : il découvrit que Mizar elle-même était composée de deux étoiles, la seconde étant comparable en luminosité à Alcor. Ils étaient situés beaucoup plus près les uns des autres qu'Alcor et Mizar. Nous ne pouvions pas penser à une meilleure paire pour la mesure de parallaxe !
Castelli, Galilée et quelques autres scientifiques de l'époque ont tenté à plusieurs reprises de détecter le déplacement de Mizar A par rapport à Mizar B. Et à chaque fois sans succès. Galilée fut contrarié de réaliser que les étoiles étaient beaucoup plus éloignées de la Terre qu'il ne l'avait initialement pensé. Et ses adversaires ont triomphé : puisqu’aucune parallaxe n’est observée, cela signifie que la théorie de Copernic est incorrecte !
Aujourd’hui, nous savons que les parallaxes des étoiles sont extrêmement petites et dépassent de loin la précision des observations de l’époque. De plus, Galilée et d'autres astronomes partaient du principe que la dualité de Mizar était optique. Mais il n’en est rien : Mizar A et Mizar B forment un couple physique ; ils sont proches les uns des autres, ce qui signifie qu’ils présentent les mêmes parallaxes.
Et nous revenons ici à la question des étoiles doubles. Il s’avère qu’il y a 400 ans, peu de gens auraient pu sérieusement penser que deux étoiles proches dans le ciel pouvaient être physiquement connectées l’une à l’autre. Comme vous pouvez le constater, on croyait par défaut que toutes les étoiles doubles du ciel (plusieurs d’entre elles étaient connues) étaient optiques. Ce n’est qu’après la découverte de nombreux doubles télescopiques et après que Newton eut formulé les fameuses lois de la mécanique que le point de vue commença à changer.
Tailles des étoiles
Le deuxième point qui intéressait les astronomes de cette époque était la taille des étoiles. Si vous pouvez mesurer les disques des étoiles à l'œil nu ou à l'aide d'un télescope et les comparer avec le disque visible du Soleil, vous pouvez découvrir à quelle distance les étoiles sont de la Terre par rapport au Soleil.
En effet, les astronomes ont réussi à « voir » les disques des étoiles et même à les mesurer. La taille de Sirius, en tant qu'étoile la plus brillante du ciel, était la plus grande et, selon Tycho Brahe, équivalait à 0,61 du diamètre de la Terre. Alcor a pris l'étendard d'une étoile faible ; Le diamètre d'Alcor selon Brahe n'est que de 0,15 du diamètre de notre planète.
Plus tard, Riccioli fit de même, mais à l’aide d’un télescope. Dans le télescope, les « disques » des étoiles, contrairement aux planètes, n'ont pas augmenté de taille, mais étaient toujours visibles. En prenant Alcor comme exemple, Riccioli a montré que si l'on prend les distances aux étoiles sur la base de la théorie copernicienne, alors leurs tailles deviennent absurdement grandes - la taille de l'orbite terrestre et même plus ! Cela semblait alors absolument impossible. Riccioli a utilisé avec succès cet argument pour attaquer Copernic et ses partisans.
Ce que les astronomes du passé pensaient être le disque d'une étoile était en réalité un cercle d'Airy, un disque de diffraction qui marque la limite de la résolution d'un télescope. Source: photographielife.com
Bien entendu, aucun « disque » d’étoiles ne peut être vu à travers un télescope. Ce que les astronomes ont observé, c'est la diffusion de la lumière vive de l'étoile sur la rétine de l'œil : en éliminant l'excès de lumière avec un pare-soleil, l'étoile pouvait être vue presque comme un point. Cependant, en utilisant d'énormes grossissements, les astronomes ont encore vu des disques entourés d'anneaux. Il s'agit des disques dits d'Airy, qui se forment à la suite de la diffraction de la lumière et n'ont rien à voir avec les véritables disques d'étoiles.
Mizar est le premier en tout
Peu à peu, les astronomes ont réalisé l’énorme échelle de l’Univers. William Herschel, célèbre astronome du XVIIIe siècle, découvreur d'Uranus et pionnier de l'exploration des nébuleuses, a étudié les étoiles doubles pendant plusieurs décennies. Il a découvert et décrit des centaines d’étoiles doubles, et découvert le mouvement orbital de certaines d’entre elles ! Au début du XIXe siècle, il ne faisait aucun doute qu’au moins certaines des étoiles doubles et multiples étaient physiquement connectées.
Des parallaxes d'étoiles ont été découvertes ; Les astronomes ont pu déterminer la distance jusqu'aux plus proches. Il s’est avéré que même les étoiles les plus proches sont beaucoup plus éloignées que ne l’imaginaient les astronomes de l’époque de Galilée dans leurs fantasmes les plus fous.
Mizar et Alcor sont situés à environ 80 années-lumière de la Terre. Photo: DSS2
Et Mizar et Alcor ? Il s'est avéré que ils volent à travers l'espace dans à peu près la même direction, ainsi que 4 autres étoiles brillantes du seau de la Grande Ourse. De toute évidence, la Grande Ourse était le noyau d’un amas d’étoiles ouvert à proximité, dont les membres étaient dispersés dans le ciel.
Mais il n’était pas clair si la paire était un double physique ou simplement des membres du même cluster. Les astronomes ont déterminé la distance jusqu'à Mizar et Alcor : elle s'est avérée être d'environ 80 années-lumière. Sachant que les étoiles dans le ciel sont séparées de près de 12 minutes d'arc, les astronomes ont calculé qu'en fait la distance entre les étoiles est de plusieurs dizaines de milliers d'unités astronomiques ! (1 UA est égale à la distance moyenne de la Terre au Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.)
À une distance aussi grande, les étoiles ne peuvent être liées gravitationnellement que si elles ont une masse suffisamment grande. Il y a encore 100 ans, les astronomes pensaient que la masse totale des étoiles de ce système n'était pas suffisante pour les maintenir en orbite. Cependant, au fil du temps, des détails intéressants ont commencé à apparaître.
Nous avons mentionné plus haut que Mizar et Alcor étaient apparemment la première étoile double identifiée dans le ciel. Et Mizar a été la première étoile double découverte grâce à un télescope. Mais la liste des « premières » de Mizar ne s’arrête pas là !
En 1857 Mizar est devenu la première étoile double à être photographiée. Le daguerréotype a été obtenu à l'Observatoire de Harvard par Bond Jr. (7 ans plus tôt, Bond Sr. avait photographié Vega, la première étoile du ciel nocturne, dans le même observatoire !)
En 1890 Mizar est devenue la première étoile binaire spectroscopique découverte. En étudiant le déplacement des raies d'absorption dans le spectre de Mizar A, l'astronome Pickering est arrivé à la conclusion que cela lui-même est constitué de deux étoiles qui gravitent autour d’un centre de masse commun avec une période de seulement 104 jours !(Plus tard, cette période a été considérablement affinée et s'est avérée être égale à 20 jours.) Ainsi Mizar est devenu étoile triple, et le système Mizar-Alcor, si ces deux étoiles étaient physiquement connectées, serait un système quadruple étoile !
Les étoiles incluses dans le système Mizar A sont situées si près qu’elles ne peuvent être vues individuellement avec aucun télescope. Mais il s’est avéré possible de les séparer par interférométrie. En 1925, Mizar A est devenue l’une des premières étoiles doubles dont la distance entre ses composantes est mesurée par interférométrie.
Mais encore plus tôt, en 1908, on a découvert que Mizar B est aussi une étoile double ! La découverte a été faite de la même manière : par le mouvement des raies dans le spectre de l'étoile. Cette paire fait une révolution complète en 175 jours terrestres.
Quel est le résultat final ? Mizar apparaît devant nous comme un système de quatre étoiles ! Les deux paires peuvent être vues séparément - Mizar A et Mizar B sont visibles, comme nous l'avons déjà vu, même dans le télescope le plus simple, mais diviser les paires elles-mêmes en composants individuels n'est possible qu'en utilisant des techniques astrophysiques.
Et encore une fois la question s'est posée : si dans le système Mizar - Alcor il n'y a pas deux étoiles, mais des étoiles entières cinq, alors peut-être que la masse totale des composants est suffisante pour assurer une connexion gravitationnelle entre Mizar et Alcor ?
Mizar et Alcor - système sextuple
La fin de cette dispute semble avoir été mise en 2010, lorsqu'une équipe d'astronomes dirigée par Eric Mamazek ( Éric Mamajec) découvert... un satellite de l'étoile Alcor ! Alcor B. s'est avéré être une naine rouge typique, située à seulement 1 seconde d'arc de l'étoile principale. Il fait si sombre qu'il se noie dans les rayons d'Alcor. Pour le détecter, nous avons dû utiliser la caméra infrarouge d'un télescope de 6,5 mètres MMT en Arizona, équipé d'optiques adaptatives.
L'étoile Alcor et son compagnon (encerclé). La photo a été prise dans le domaine infrarouge. L'éclat de l'Alcor brillant est neutralisé par un pare-soleil protecteur.