Etoiles variables Les différents types

Les étoiles de la séquence principale sont des objets très stables. La force de gravitation, qui tend à contracter l’astre, est exactement compensée par la force de pression interne, qui tend à le dilater. C’est au moment où l’étoile sort de la séquence principale du diagramme HR, c’est-à-dire lorsque l’étoile a épuisé sa réserve d'hydrogène et qu’elle brûle son hélium, que la gravité va l'emporter sur les forces de pressions du gaz, et l'étoile va se contracter (cf. Mécanisme de pulsation).
Il existe quatre différents types d’étoiles variables classés en fonction de la cause de leur variabilité:

Les variables en rotation

Ce sont des étoiles dont la brillance superficielle n’est pas uniforme ou dont la forme est ellipsoïdale. Leur variabilité est causée par leur rotation, relativement à l’observateur. C'est-à-dire que la luminosité de l'étoile ne va pas être la même suivant la face, de celle-ci, que l'on observe. Elles peuvent avoir aussi des inhomogénéités de brillance (tâches) sur leur surface.

Les variables éruptives

Leurs variations de brillance sont provoquées par des éruptions qui se produisent au niveau de la chromosphère ou de la couronne. Les variations d’éclat sont habituellement accompagnées d’éjection de matière sous la forme d’un vent stellaire d’intensité variable.

Les variables explosives (ou cataclysmiques)

Ce sont des variables présentant des phénomènes explosifs dus à des processus thermonucléaires dans les couches superficielles (novae) ou dans les couches profondes (supernovae). La majorité des variables explosives sont des systèmes binaires serrés dans lesquels chaque composante influence fortement l’évolution de l’autre. La composante la plus chaude est souvent entourée d’un disque d’accrétion formé de la matière perdue par l’autre composante.

Les variables pulsantes

Elles présentent des expansions et des contractions plus ou moins régulières de leurs couches superficielles. Ces pulsations peuvent être radiales ou non radiales. La classe des variables pulsantes regroupe le plus grand nombre d’étoiles. Elle regroupe des objets très différents qui ont pour caractéristiques commune la cause de leur variabilité, la pulsation. Il existe plusieurs types d’étoiles variables pulsantes.

- Les variables du type de RR Lyrae sont des géantes. Leurs périodes sont comprises entre 0, 2 et 1, 2 jours et leurs amplitudes entre 0, 2 et 2 magnitudes. Ce sont ces types d'étoiles qui nous intéressent. En effet les étoiles de type RR Lyrae ont une période de pulsation et une amplitude observable dans le cadre de notre projet. Concernant leurs courbes de lumière, Elles ont été classées en deux types ; RRab et RRc, selon le critère d’asymétrie. En effet, le type RRab correspond aux courbes de lumière les plus asymétriques et le type RRc aux courbes de lumière presque sinusoïdales. Comme on peut le voir dans l’image ci-dessous une représentation du type RRab et du type RRc :

- On appelle Céphéides deux types distincts de variables : les variables du type de δ Cep ou céphéides classiques et les variables du type de W Vir. Ce sont généralement des supergéantes. Leurs périodes vont de 1 à 50 jours et leurs amplitudes n’excèdent pas 2 Mag.

- Les variables du type Mira sont des géantes. Leurs amplitudes vont de 2,5 à 11 Mag.

- Les semi-régulières sont des géantes ou des supergéantes. Leurs amplitudes sont inférieures à 2,5 Mag.

- Les irrégulières lentes, ce sont des géantes. Leurs amplitudes sont inférieures à 2 Mag.

- Les variables de type RV Tau sont des supergéantes. Leurs périodes vont de 30 à 150 jours en général, mais sont parfois plus longues.

- Les variables δ Sct et SX Phe. Ces deux groupes ont une période qui va d’une fraction d’heure à quelques heures (0,2 jour). Les amplitudes sont inférieures à 1 Mag et peuvent être de quelques millièmes seulement.

- Des noyaux de nébuleuses planétaires et des naines blanches variables constituent le groupe des variables compactes. Leurs variations de lumière ne dépassent pas quelques dixièmes de magnitude et leurs périodes vont d’une centaine de secondes à quelques dizaines de minutes.

- Les variables de type β Cep ont une période qui est de l’ordre de quelques heures et leurs amplitudes sont généralement inférieures à quelques dixièmes de magnitude.

Les étoiles variables le plus répertoriées par ordre décroissant sont :

- les RR Lyr

- les variables de type Mira

- les variables semi-régulières et irrégulières

- les céphéides