Introduction

"L'astronomie, par la dignité de son objet et par la perfection de ses théories, est le plus beau monument de l'esprit humain, le titre le plus noble de son intelligence"

Laplace

L’Homme, tout au long de son histoire, a toujours été intrigué en levant les yeux vers le ciel. Qui peut décemment ignorer la magnificence de la voûte céleste lors d’une douce nuit d’été ? Curieux par nature et animé du désir de comprendre le monde qui l’entoure, il se mit à lire les étoiles. Ce fut le début d’une merveilleuse histoire…
C'est ainsi que plusieurs milliers d'années plus tard, ayant fait d'énormes progrès dans ce domaine, il remarqua que certaines étoiles ne brillaient pas toujours avec la même intensité. Il les nomma "étoiles variables".

Ce site web a été réalisé dans le cadre du projet tuteuré de 3ème année de licence de physique de la faculté des Sciences (Université de Nice Sophia-Antipolis), intitulé "Analyse des étoiles variables". Comme ce nom l'indique, nous étudions les étoiles variables, à hauteur d'un jour par semaine au laboratoire Lagrange. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux étoiles de types RR Lyrae, des étoiles variables utiles dans la détermination de distance interstellaires.
Tout d'abord, dans Généralités, nous parlerons des étoiles de manière générale et apporterons les fondamentaux nécessaires à l'étude des étoiles variables, que nous présenterons également. À la fin de cette partie, nous restreindrons notre cadre d'étude à celui des étoiles variables de type RR Lyrae, dont plus de 50 % d'entre-elles sont touchées par l'effet Blazhko, une modulation cyclique d'origine inconnue (Blazhko, S. 1907, Astr.Nachr, 175, 325), engendrant une grande incertitude dans la détermination de distances interstellaires.
Par la suite, dans Observations, nous détaillerons le suivi observationnel d'une étoile de type RR Lyrae, que nous avons réalisé à l'observatoire de la Côte-d'Azur au Mont-Gros, ainsi que l'analyse et l'interprétation des données recueillies.
Enfin, dans Traitement de données, nous analyserons et interpréterons les données recueillies par le télescope spatial CoRoT, concernant le suivi observationnel de deux RR Lyrae.

Gianni Romano & Kevin Bernardini

Généralités

Dans la première partie, Les étoiles, nous parlerons de la formation des étoiles et de la classification de ces dernières. Par la suite, dans la seconde partie, Photométrie, nous introduirons des rudiments de photométrie stellaire, l'étude de la brillance des astres, utiles à l'étude des étoiles variables. Ces dernières seront présentées dans la partie Les étoiles variables. Enfin, dans la dernière partie, Mécanismes de pulsation, nous expliquerons les mécanismes de pulsation des étoiles variables pulsantes, et nous nous intéresserons plus particulièrement à la pulsation des RR Lyrae et à l'effet Blazhko, un phénomène périodique qui affecte la plupart de ces étoiles.

Observations

Tout d'abord, dans Coordonnées du ciel, nous expliquerons la manière de repérer un astre dans le ciel, à partir de différents systèmes de coordonnées. Par la suite, dans Observations Mont-Gros, nous détaillerons les observations d'une étoile de type RR Lyrae, RW Cnc, et nous interpréterons les données recueillies.

Traitements de données

En premier lieu, dans Analyse de fréquences, nous détaillerons la manière de procéder pour analyser les données recueillies par le satellite CoRoT. Ensuite, dans Données de CoRoT, nous analyserons à proprement parlé les données de CoRoT concernant deux étoiles de type RR Lyrae. Ces données, de meilleure qualité que celles que nous avons pu recueillir, nous permettrons de pousser l'analyse plus loin.

Conclusion

Le but de notre projet était d'étudier les étoiles variables, et plus spécifiquement les RR Lyrae.
Pour cela, nous avons tout d'abord vu dans Généralités, toutes les notions nécessaires à la compréhension des mécanismes de pulsation des RR Lyrae, après avoir présenté les étoiles variables. Nous avons également décrit l'effet Blazhko, qui engendrait une grande incertitude dans la détermination des distances interstellaires et qui représentait un grand défi dans la compréhension de l'évolution stellaire.
Par la suite, dans Observations, nous avons détaillé le suivi observationnel d'une RRab, RW Cnc, effectué à l'observatoire de la Côte d'Azur, dont nous avons seulement pu obtenir quelques données. Celles-ci nous ont permis de déduire que l'étoile était dans sa phase de contraction pendant la durée de nos observations.
Enfin, dans Traitement de données, nous avons procédé à l'analyse et à l'interprétation de données provenant de l'observation de deux RR Lyrae, "l'étoile 962" et "l'étoile 131", par le satellite CoRoT. Ces étoiles étaient toutes deux des RRab, à la différence que l'une d'entre-elles était affectée par l'effet Blazhko. Nous avons pu détecter des structures en multiplet, qui sont caractéristiques de la présence de cet effet, ainsi que la modulation de variation de magnitude et de période de pulsation qu’il engendrait. En ce qui concerne "l’étoile 131", son traitement de données a été plus simple de par le fait que cette étoile n’était pas affectée par l’effet Blazhko. Nous avons également déterminé les distances qui nous séparaient de ces étoiles . A cause de l’effet Blazhko, la distance trouvée pour "l’étoile 962" est plus incertaine que celle trouvée pour "l’étoile 131".
Ce dernier reste à ce jour une énigme. Bien que des tentatives d'explications aient été formulées, elles ont toutes été refutées jusqu'à présent. Néanmoins, grâce à l'amélioration constante des instruments d'observations, il est très probable que le problème de l'effet Blazhko soit un jour élucidé, ce qui améliorera considérablement nos connaissances sur l'atmosphère et la pulsation des étoiles type RR Lyrae.

Gianni Romano & Kevin Bernardini