Alpha CMa

Alpha Canis Majoris

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Alpha Canis Majoris
(Sirius)
Sirius A and B Hubble photo.jpg
α Canis MAjoris, ou Sirius est en réalité un système binaire composé d'une étoile de la séquence principale et d'une naine blanche (en bas à gauche), près de 10 000 fois moins lumineuse (Image Télescope spatial Hubble).
Données d'observation
(Époque J2000.0)
Ascension droite 06h 45m 08.9173s
Déclinaison -16° 42′ 58.017″
Constellation Grand Chien
Magnitude apparente -1,46 / 8,44
Caractéristiques
Type spectral A1V / DA
Indice U-B -0,05 / -1,04
Indice B-V -0,01 / -0,03
Indice R-I  ?
Variabilité aucune
Astrométrie
Vitesse radiale -7,6 km/s
Mouvement propre μα=-546,05 mas/a
μδ=-1 223,14 mas/a
Parallaxe 379,21 ± 1,58 mas
Distance 8,6 ± 0,04 al
(2,64 ± 0,01 pc)
Magnitude absolue 1,47 / 8,44
Caractéristiques physiques
Masse ~2,12 / 1,03 M
Rayon 1,75 / 0,008 R
Gravité de surface (log g)  ?
Luminosité 26,1 / 0,00024 L
Température 9 900 / 24 800 K
Métallicité  ?
Rotation 16 km/s
Âge 2,5×108 a


Autres désignations
Sirius, 9 Canis Majoris, GJ 244 A/B, BD-16 1591, HR 2491, HD 48915, GCTP 1577.00 A/B, LHS 219, LTT 2638, HIP 32349.

Alpha Canis Majoris (α Canis Majoris/α CMa), plus connue en occident sous son nom traditionnel de Sirius, est l'étoile principale de la constellation du Grand Chien. Vue de la Terre, Sirius est l'étoile la plus brillante du ciel (après le Soleil), dépassant largement α Carinae (Canopus) et α Bootis (Arcturus) (voir Liste des étoiles les plus brillantes). Elle fait partie de la catégorie des étoiles blanches (selon la classification du catalogue de l'astonome Pietro Angelo Secchi)[1]. Du fait de sa déclinaison, Sirius n'est jamais très élevée au-dessus de l'horizon depuis les latitudes tempérées de l'hémisphère nord. L'extinction atmosphérique atténue son éclat comparativement à Arcturus (Canopus étant elle, invisible depuis ces latitudes). Du fait de sa proximité et de son éclat, Sirius est une des étoiles les plus étudiée des astronomes et fut siège de plusieurs « premières », notamment la détection de son mouvement propre et de sa vitesse radiale.

Sommaire

Caractéristiques physiques

Sirius possède une magnitude apparente de -1,46. C'est avec Canopus le seul astre possédant une magnitude apparente notablement négative, et elle n'a de fait pas été incluse dans les considérations qui ont mené à l'établissement de l'échelle des magnitudes apparentes. L'éclat important de Sirius vue depuis la Terre ne vient pas tant de la luminosité intrinsèque de l'astre, certes plus lumineux que le Soleil, que de sa relative proximité avec le Système solaire. Situé à seulement 8,6 années-lumière du Soleil, Sirius correspond au cinquième système stellaire le plus proche du Soleil, après le système triple Alpha Centauri (4,35 al), l'étoile de Barnard (5,96 al), Wolf 359 (7,78 al) et Lalande 21185 (8,29 al) (voir Liste d'étoiles proches).

Sirius est en réalité une étoile binaire (voir ci-dessous).

Déplacement par rapport au Soleil

Du fait de sa relative proximité par rapport au Soleil, Sirius est animée d'un mouvement propre important, c'est-à-dire que sa position sur la sphère céleste varie au cours du temps plus rapidement que nombre d'autres astres. C'est Edmund Halley qui mit ce mouvement propre pour la première fois en évidence en 1717, se basant sur la comparaison de la position d'alors de Sirius par rapport à celle transcrite par les astronomes de l'Antiquité grecque, notamment Hipparque[2]. Un siècle et demi plus tard, utilisant la spectroscopie, une discipline tout fraîchement introduite en astronomie, William Huggins parvint pour la première fois à mettre en évidence le rapprochement de Sirius vers le Soleil, c'est-à-dire sa vitesse radiale[3], après une première tentative infructueuse avec W. A. Miller en 1862-1863[4]. Les limitations à l'époque portaient sur la résolution des spectrographes. Au début des années 1860, seules des vitesses radiales de plus de 300 kilomètres par seconde pouvaient être mises en évidence, limite rabaissée à quelques kilomètres par seconde quelques années plus tard. Les mesures de Huggins demeuraient entachées d'incertitude : il publia une vitesse radiale de -40 km/s, alors que la valeur mesurée aujourd'hui est de -7,6 km/s.

Sirius A et Sirius B

Sirius est une étoile binaire.

Sirius A, l'étoile visible à l'œil nu est une étoile de la séquence principale, de type spectral A0 ou A1, dont la masse est de 2,1 masses solaires. Son âge estimé à environ 250 millions d'années. Sa température de surface est d'environ 9900 K et son diamètre environ 1,711 fois le diamètre solaire, diamètre mesuré directement par interférométrie et en accord avec les modèles stellaire. Sa composition chimique diffère notablement de celle du Soleil, présentant une abondance en fer trois fois supérieure à notre étoile.

Son compagnon, Sirius B, est une naine blanche (en dessous, à gauche de Sirius A sur l'image en sommet d'article), qui orbite avec une période de près de 50,1 ans[5], déjà déterminée au début du XXe siècle par Robert Grant Aitken[6]. Ce fut la première naine blanche à être découverte, en 1862 par Alvan Graham Clark, et elle fait partie des trois naines blanches les plus connues, avec Procyon B et 40 Eridani B, parmi lesquelles elle est la plus massive. L'orbite du système Sirius A/Sirius B est assez fortement elliptique, la distance entre les deux astres variant entre 8,1 et 31,5 unités astronomiques, pour une distante moyenne de 19,5 UA. Le précédent passage au périastre du système s'est produit en 1994, le suivant étant prévu pour 2044.

La séparation angulaire entre ces deux astres devrait être suffisamment importante pour pouvoir distinguer les deux, mais la tâche est rendue extrêmement compliquée par le contraste extrême de luminosité entre les deux astres. Sirius B, trois fois plus chaude que sa compagne, est surtout beaucoup plus petite, du fait de sa nature de naine blanche, avec un diamètre comparable à celui de la Terre. Son éclat est donc bien moindre que celui de Sirius A, avec une magnitude apparente de seulement 8,44. La présence de Sirius B, et ses caractéristiques orbitales peuvent cependant être mises en évidence par l'étude du mouvement propre de Sirius A. Celui-ci n'est pas rectiligne comme ce serait le cas pour un astre isolé, mais présente une ondulation autour d'une trajectoire rectiligne moyenne.

L'étude de l'orbite du système permet de connaitre avec précision les masse des deux astres, qui sont de 2,12 et 1,03 masses solaires respectivement pour Sirius A et Sirius B. Cette différence de masse révèle un aspect connu quoique surprenant de prime abord de l'évolution stellaire : les étoiles évoluent d'autant plus vite qu'elles sont massives. Sirius B ayant déjà atteint le stade de naine blanche, elle était au départ plus massive que sa compagne, avec une masse estimée à 6 ou 7 masses solaires. De telles étoiles sont cependant sujettes à un phénomène très important de vent stellaire, qui a dépouillé l'ancienne Sirius B d'une très grande partie de sa masse, qui en fait aujourd'hui l'astre le plus évolué mais aussi le moins massif du système.


Quelques noms traditionnels de α Canis Majoris

Sopdet surmontée d'une étoile, personnification de α Canis Majoris chez les Égyptiens.
  • En arabe, elle est nommée « الشعرى », que l'on peut prononcer approximativement « Asche-era ». Ce nom est cité dans le Coran, Sourate 53 (L'étoile — An-Najm)[7].
  • Le nom connu en occident, Sirius, vient du grec « Σείριος » via le latin Sirius, signifiant « ardent ». C'était le nom du chien que possédait le personnage de la mythologie grecque Orion dont la constellation éponyme Orion se situe à proximité immédiate de Sirius, qui lui-même fait partie du Grand Chien. Orion et le Grand Chien furent placé dans le ciel à la suite du décès tragique d'Orion, au sujet duquel plusieurs versions existent.
  • Dans l'Égypte ancienne, elle était dénommée Sopdet (ou Sôpdit), plus tard transcrit en grec sous le nom Sothis. Une déesse éponyme existait, en raison du culte lié à cette étoile, dont la réapparition dans le ciel du matin après sa conjonction avec le Soleil (le lever héliaque) était à l'époque annonciateur de la prochaine crue du Nil, indispensable à la vie du peuple égyptien. Ce lever héliaque avait à l'époque lieu début juillet. Il s'est depuis lentement décalé de plusieurs semaines du fait du phénomène de la précession des équinoxes.
  • En astronomie chinoise, l'étoile était dénommée Tianlang (ou Lang), formant à elle seule un astérisme représentant un loup céleste. Celui-ci est dans la ligne de mire d'un arc bandé, Hu, correspondant à la partie basse de la constellation occidentale du Grand Chien et la partie nord-est de la constellation de la Poupe, la flèche en elle-même correspondant aux trois étoiles η Canis Majoris, δ Canis Majoris (Wezen) et ο2 Canis Majoris. Ces deux astérismes s'insèrent dans un tableau plus vaste évoquant la chasse, avec, entre autres, Yeji (β Canis Majoris) représentant un faisan, Shen (le grand quadrilatère d'Orion) correspondant à un tigre, et Bi (la tête de la constellation occidentale du Taureau) un piège à lapins[8].
  • Chez les Dogons, elle est nommée sigi tolo (l'étoile du « sigi »).

Voir aussi

Liens internes

Liens externes

Notes et références

  1. Legault, Jean-Luc. L'astronomie; Pour comprendre l'Univers, Les éditions CEC, 2008, p.128.
  2. (en) Edmond Halley, « Considerations on the Change of the Latitudes of Some of the Principal Fixt Stars », dans Philosophical Transactions of the Royal Society, Royal Society, Londres, vol. 30, 1717, p. 736-738 [texte intégral lien DOI]  disponible sur Gallica.
  3. (en) William Huggins, « Further Observations on the Spectra of Some of the Stars and Nebulae, with an Attempt to Determine Therefrom Whether These Bodies are Moving towards or from the Earth, Also Observations on the Spectra of the Sun and of Comet II », dans Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Royal Society, Londres, vol. 158, 1868, p. 529-564 [résumé lien DOI]  disponible sur Gallica.
  4. (en) William Huggins et W.A. Miller, « On the Spectra of Some of the Fixed Stars », dans Philosophical Transactions of the Royal Society, Royal Society, Londres, vol. 154 Part II, 1864, p. 413-435 [résumé, texte intégral lien DOI] .
  5. (en) W. H. van den Bos, The orbit of Sirius, ADS 5423, Journal des Observateurs, 43, 145-151 (1960) Voir en ligne.
  6. (en) Robert Grant Aitken, The Orbits of Sirius and of 83 Aquarii, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 30, 311-312 (1918) Voir en ligne.
  7. Voir le texte de la sourate sur le site Wikilivre (non affilié à Wikipédia).
  8. (en) Sun Xiaochun & Jakob Kistemaker, The Chinese sky during the Han, Brill, New York (1997), 247 pages, ISBN 9004107371, pages 137 et 141.
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