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Les étoiles bougent-elles?

   Ceux qui commencent à me connaître se doutent du début: Question pas assez précise, désolé... Bon, ne faisons pas notre mauvaise tête et voyons un peu: Bien sûr, il faut se demander par rapport à quoi? Quand on se rappelle que les étoiles font partie d'un vaste amas en forme de disque spiralé, notre Galaxie, on peut un peu mieux comprendre les choses. En effet, toutes les étoiles, y compris notre Soleil, tournent autour du centre galactique. C'est la gravitation qui conditionne ces mouvements: notre Galaxie ne tourne pas sur elle même comme une assiette sur son axe, mais chaque étoile a un mouvement spécifique, les plus proches du centre tournant plus vite que les plus lointaines (du moins en première approche). Donc, les étoiles se déplacent les unes par rapport aux autres dans la Voie Lactée.

Mais nous, que pouvons nous voir de ces mouvements? Ne pensez pas que les levers et couchers quotidiens des étoiles, tout comme ceux de la Lune ou du Soleil soient causés par ces mouvements: là, il suffit d'incriminer la rotation de la Terre sur elle-même. Mais les constellations par exemple, est-ce qu'elles se déforment à cause des mouvements propres des étoiles les unes par rapport aux autres? Certainement puisque les constellations ne sont que des rapprochements faits aux hasard sur le fond de ciel, d'étoiles en réalité à des distances très diverses. Si les étoiles se déplacent les unes par rapport aux autres, les constellations doivent changer d'aspect au fil du temps... Mais au bout de quelle durée cela devient-il sensible?...

Si vous avez déjà observé une autoroute de très loin, vous aurez sûrement pensé que les voitures paraissaient très lentes. Même si elles roulent à plus de 100 km/h. C'est seulement parce qu'elles sont très loin, leur mouvemenent apparent semble d'autant plus lent que leur distance est grande. Les avions de ligne semblent aussi se trainer dans le ciel, même s'ils volent à près de 1000 km/h. Donc, comme les étoiles sont fort loin, il y a des chances que leurs mouvements soient difficilement perceptibles...

Déplacement apparent
Voilà deux objets se déplaçant à la même vitesse: donc, même distance parcourue pendant la même durée. Le plus lointain aura un mouvement apparent plus lent que le plus proche, car la longueur apparente de son parcours est plus faible (l'angle sous lequel on voit son déplacement).

D'une nuit à l'autre, il n'y a donc aucune chance que vous perceviez les changements de formes des constellations. Et même si l'on invitait des hommes de Néandertal à notre époque, ils ne verraient guère de modification à la voûte céleste. Voici un petit exemple classique sur la constellation de la Grande Ourse, en forme de casserole comme son nom l'indique. Son aspect dans l'avenir est prévisible:

La Grande Ourse, aujourd'hui.
Dans 50 000 ans. Les "lignes" de la constellation actuelle ont été conservées.
Dans 100 000 ans.
Dans 100 000 ans, une nouvelle forme: la pelle à bulots...

A notre échelle de temps d'une vie humaine, les constellations semblent bien immuables. Cependant, en "zoomant" dans certaines zones du ciel, on peut y trouver des étoiles particulièrement véloces... Entendons nous bien, on parle toujours de mouvements apparents, donc, si des étoiles semblent se déplacer rapidement, cela peut-être aussi parce qu'elles sont proches, et qu'elles ont un déplacement suffisament perpendiculaire à notre ligne de visée:

Mouvement apparent selon  la direction du mouvement
On imagine même sans peine que si l'objet vient droit sur nous (ou s'éloigne), son mouvement apparent sur la voûte céleste sera insensible...

Certaines étoiles, assez insignifiantes par ailleurs ont acquis ce statut si envié d'étoiles à fort mouvement propre. Le record est actuellement détenu par l'étoile de Barnard, une faible petite étoile rouge de la constellation d'Ophiucus, invisible à l'oeil nu, mais se déplaçant à raison de 10 secondes d'angle tous les ans: en 180 ans, elle se déplace du diamètre apparent de la Pleine Lune... Il faut dire qu'elle est très proche de nous, à peine 6 années-lumière, la deuxième étoile en distance, après Proxima du Centaure, à 4,3 AL.

Barnard 2001: ©Paulo Cacella
Barnard 2007: ©Rob in Space
Voici une image prise le 16 août 2001 par Paulo Cacella, avec un télescope de 254 mm de diamètre
Et une autre prise par Robert le 18 août 2007 avec un télescope de 200 mm de diamètre. Les orientations des deux images sont identiques, et trois étoiles ont été repérées: trouvez-vous l'étoile de Barnard?...

Pour ceux qui auraient un petit équipement astronomique, il est possible de s'amuser à suivre certaines de ces étoiles "volantes". Voici deux exemples de suivis.

L'Etoile de Barnard suivie sur 9 années:

Etoile de Barnard ©Rob in Space

Et 61 du Cygne, une jolie étoile double:

61 Cygni, ©Rob in Space

Sans entrer dans les détails, ces observations permettent de connaître plus précisément les distances de ces étoiles, et parfois de détecter la présence de planètes tirant l'étoile d'un côté ou de l'autre au fur et à mesure de son déplacement. L'étoile de Barnard a longtemps donné à penser qu'elle possèdait ainsi un ou plusieurs compagnons, mais cela s'est trouvé malheureusement démenti... Pour les courageux astronomes amateurs, voici une liste de quelques étoiles rapides:

Etoiles à fort mouvement propre
Nom R.A. Dec Magnitude B-V Type spectral Mouvement propre (secondes d'angle par an) Constellation
Barnard's Star 17 57.9 +04.6 9.54 +1.74 M5V 10.27 OPH
Kapteyn's Star 05 11.2 -44.9 8.81 +1.59 M0V 8.73 PIC
Groombridge 1830 11 52.7 +37.8 6.45 +0.75 G8 Vp 7.04 UMA
Lacaille 9352 23 05.4 -35.8 7.33 +1.48 M2V 6.90 PSA
Cordoba 32416 00 05.0 -37.3 8.96 +1.46 M4V 6.08 SCL
Ross 619 08 11.9 +08.8 12.5 +1.7 dM5 5.30 CNC
61 CYG A 21 06.6 +38.7 5.19 +1.19 K5V 5.20 CYG
61 CYG B 21 06.6 +38.7 6.02 +1.38 K7V 5.20 CYG
Lalande 21185 11 03.5 +36.0 7.47 +1.52 M2V 4.78 UMA
Wolf 359 10 56.7 +07.0 13.66 +1.75 M6E 4.71 LEO
epsilon IND 22 03.0 -56.8 4.74 +1.07 K5V 4.69 IND
Lalande 21258 11 05.8 +43.5 8.66 +1.52 M2V 4.53 UMA
WX UMA 11 05.8 +43.5 14.8 +1.2 dM5.5e 4.53 UMA
omicron 2 ERI A 04 15.5 -07.6 4.42 +0.81 K1V 4.08 ERI
omicron 2 ERI B 04 15.5 -07.6 9.50 +0.11 DA 4.08 ERI
omicron 2 ERI C 04 15.5 -07.6 11.2 +1.5 M4E 4.08 ERI
Wolf 489 13 36.9 +03.7 14.8 +0.96 DC 3.87 VIR
Proxima Centauri 14 30.2 -62.7 10.68 +2.72 M5e 3.85 CEN
BD +5 1668 07 27.4 +05.4 9.82 +1.56 M5 3.76 CMI
mu CAS 01 07.9 +55.0 5.12 +0.69 G2V1 3.75 CAS
alpha Centauri A 14 40.0 -60.8 0.33 +0.60 G2V 3.69 CEN
alpha Centauri B 14 40.0 -60.8 1.70 +0.85 K0V 3.69 CEN
Washington 5584 15 10.3 -16.3 9.05 +0.78 K0V1 3.68 LIB
Washington 5583 15 10.3 -16.4 9.44 +0.86 dK0 3.68 LIB
LP 9-231 17 50.7 +82.7 14.8 +0.6 g 3.59 UMI
Lacaille 8760 21 17.5 -38.9 6.70 +1.42 M0V 3.46 MIC
Luyten 726-8A 01 38.8 -17.9 12.5 +1.7 M6e 3.36 CET
Luyten 726-8B 01 38.8 -17.9 12.95 +1.76 M6e 3.36 CET
Luyten 789-6 22 38.4 -15.3 12.2 +1.7 M6 3.25 AQR
Ross 451 11 40.4 +67.3 12.23 +1.45 sdM0 3.20 DRA
82 ERI 03 19.7 -43.1 4.26 +0.70 G5V 3.14 ERI
Ross 578 03 38.2 -11.4 13.1 +1.5 M2 3.06 ERI
van Maanen 1 00 49.1 +05.4 12.4 +0.56 DG 2.98 PSC

Source: ftp://nic.funet.fi/pub/astro/dbases/stars/potporri.txt

Rmq: RA: Ascension droite, DEC: Déclinaison, B-V: indice de couleur (plus il est fort et plus l'étoile est rouge)

A vous de jouer, la chasse aux étoiles de course est lancée...