Programme de surveillance de 102 étoiles variables

Dossier débuté le 24 juillet 2024 / Actualisé le 15 avril 2025

Il convient préalablement de différencier plusieurs comportements parmi les étoiles variables car elles ne s’observent pas toutes de la même façon. Certaines ont des périodes de variation extrêmement longues pouvant s’étaler jusqu’à 3000 jours (8 ans) et ne nécessitent qu’une surveillance ponctuelle mensuelle. D’autres au contraire présentent des évolutions si rapides de leur courbe de lumière (entre quelques secondes et quelques heures) que leur observation consiste en la production d’un grand nombre d’estimations en une séance unique. De ce fait, certaines ne pouvant être surveillées avec mon instrumentation. La différenciation fondamentale se faisant surtout entre les variables intrinsèques et extrinsèques car les variations de lumière observées n’illustrent pas les mêmes phénomènes/causes physiques. Mon programme de surveillance se concentrant uniquement sur les variables intrinsèques dont la variation observable est due à des changements physiques dans l’étoile ou le système stellaire. Dans cette catégorie, on y trouve trois classes principales : les variables pulsantes, cataclysmiques et éruptives.

Les 102 variables sélectionnées dans ce programme sont issues d’un croisement méticuleux des bases de données des deux associations spécialisées dans le domaine (l’AAVSO et l’AFOEV) ; à la fois les 387 étoiles variables correspondant au LPV Program Stars de la première sur les deux hémisphères (Nord et Sud), tout comme le catalogue de cartes de plusieurs centaines de variables de la seconde. Des étoiles retenues évidemment tout d’abord pour leur appartenance à l’hémisphère Nord mais aussi pour leur élévation autorisant leur observation depuis de nombreux sites (même en pleine ville) et enfin, pour leurs magnitudes (mini et maxi – entre la 7ème et 16ème magnitude) compatibles avec la photométrie CCD (il faut éviter la saturation des niveaux pour que la photométrie puisse fonctionner). 

Palmarès du nombre d’observations par variable depuis le 05/08/2024

Récapitulatif de mes observations depuis le 05/08/2024

Variables pulsantes

Les étoiles variables pulsantes sont le principal objectif de mon programme de surveillance. La variation observable est lente et s’étale bien souvent sur des périodes très supérieures à 200 jours. Ce sont les variables idéales pour des observateurs très occasionnels comme moi, composant leur temps libre avec de nombreux autres angles multidisciplinaires d’exploration en observation/imagerie, parallèlement à leur vie de famille et leur véritable profession ; cultivant l’astronomie pour le seul plaisir d’apprendre des techniques nouvelles et de les mettre qualitativement un minimum en pratique.

La très grande partie de ces variables pulsantes sont de type Mira, se caractérisant par des couleurs très rouges et des amplitudes de luminosité supérieures à une magnitude. Il s’agit de géantes rouges dans les dernières étapes de leur évolution stellaire avant l’expulsion de leur enveloppe externe qui se conclura par une nébuleuse planétaire et une naine blanche en quelques millions d’années. Les variations découlent d’une pulsation de ces étoiles en se contractant et en s’élargissant de manière cyclique. Ce sont mes variables préférées très justement parce-qu’elles présagent de ce qui adviendra de notre propre étoile, le soleil. 

Etre variabiliste n’impose en rien d’être assidu mais simplement d’être irréprochable à la moindre observation. La preuve en cette citation très intéressante d’un article sur l’AFOEV dans les Potins d’Uranie n°329-page29-année 2005 concernant l’une des particularités importantes de cette association faisant sa réputation  : « […] Celle-ci n’exige pas de ses membres d’être des observateurs assidus (une quinzaine d’observateurs actifs pour une centaine de membres formels de par le monde) ; en revanche, elle publie toutes les estimations qui lui sont communiquées, soit par des observateurs individuels, soit par des associations. […] ».

Les variables pulsantes circumpolaires

Les variables pulsantes saisonnières

Variables cataclysmiques

Les étoiles variables cataclysmiques sont le résultat d’un système binaire composé d’une naine blanche et d’une étoile plus classique qui peut être une naine brune, dans lequel se produit un phénomène de « vampirisation » énergétique. Dans ce type de système, la distance entre les deux étoiles correspond grossièrement à la distance Terre-Lune (400 000 km). L’étoile compagnon perd de la matière au profit de la naine blanche dans un processus d’accrétion ; un transfert de masse couramment orchestré par un disque d’accrétion autour de la naine blanche. Une naine blanche représentant souvent le stade ultérieur à une géante rouge après son explosion, les variables cataclysmiques pourraient très bien représenter dans certaines circonstances la suite tout à fait envisageable d’une étoile variable de type Mira. La variabilité des cataclysmiques n’étant pas produit cette fois-ci par des pulsations plus ou moins régulières de l’enveloppe externe d’une étoile mais par l’instabilité thermique du disque d’accrétion (surchauffe) provoquant irrégulièrement des éclats de luminosité dans sa courbe de lumière.

Les variables cataclysmiques circumpolaires

Les variables cataclysmiques saisonnières

Variables éruptives

La grande famille des étoiles éruptives sont des variables pouvant manifester une augmentation ou une chute de luminosité aussi spectaculaire qu’imprévisible, d’une durée très variable, entre quelques minutes et quelques heures. Ce sont les plus difficiles à étudier. Une observation quotidienne est nécessaire, ce qui est rendu possible par la science participative de nombreux observateurs. Physiquement, ces augmentations ou ces chutes seraient analogues aux éruptions solaires que nous pouvons parfois observer dans la chromosphère, s’intensifiant tous les 11 ans lors du maximum du cycle solaire. Parmi ces variables éruptives, beaucoup plus faciles à suivre, on y trouve aussi le sous-type RCB ; des étoiles variables en fin de vie très spectaculaires pauvres en hydrogène dont la particularité est de chuter brutalement fortement en éclat en 50/100 jours sans périodicité apparente jusqu’à 8 magnitudes puis de retrouver leur luminosité apparente très progressivement quelques mois plus tard. Il semble maintenant acquis scientifiquement que ces chutes soudaines de luminosité sont dues à des poussières de carbone formées par ces étoiles. Lorsque ces nuages de poussières se trouvent sur notre ligne de visée, ce qui arrive aléatoirement, ils obscurcissent l’étoile.

Les variables éruptives circumpolaires

Les variables éruptives saisonnières