Suivre une étoile variable, c'est difficile?

Qu'est-ce qu'une étoile variable?

Comme le nom l'indique, c'est une étoile qui change d'éclat au cours du temps, plus ou moins rapidement. Les causes de ces changements peuvent être très diverses: certaines étoiles, à la fin de leur vie passent par un stade pulsant, une succession de gonflements et de dégonflements (Céphéides, RR Lyrae...), d'autres sont des étoiles doubles et l'un des deux membres passe devant l'autre, à intervalles de temps réguliers (Comme Algol, dans Persée). D'autres encore sont très cataclysmiques et subissent des éruptions imprévisibles. Vous pourriez même vous lancer dans le suivi de transits d'exoplanètes devant leurs étoiles mères!...

Il vous faut déjà trouver votre cible, adaptée à votre matériel. Bien sûr, pour débuter, il vaut mieux se choisir une étoile assez brillante. Celles que je trouve amusantes sont celles dont les variations sont assez rapides pour être suivies en quelques heures à peine. C'est sur un tel exemple que nous allons nous faire les dents.

Pour cela, utilisons "Ginseng" un logiciel de lecture de base de données d'étoiles variables. Sur le site ce ce logiciel gratuit, tout est très bien expliqué, je ne vais donc pas tout reprendre en moins bien... Par exemple, mettons que je m'intéresse aux variables de type RR Lyrae (des pulsantes en fin de vie), dans la constellation du Bouvier. Avec le filtre de "Ginseng", on choisit la date d'observation le type de variables et la constellation, on filtre sur ces critères, et l'onglet nous donne les candidats. Avec une cerise sur le gâteau: l'heure prévue du prochain passage au maximum d'éclat de l'étoile. En effet, avoir une courbe de luminosité faisant une montée et une descente est plus émoustillant qu'une simple décroissance régulière. Notre proie était cette fois UU Boo (UU du Bouvier, et non pas un vieux sous-marin allemand...). Voici ce qu'en dit Ginseng:

Traduction: UU Boo varie entre 11,5 et 12,8 de magnitude, et son prochain maximum aura lieu vers 22h25 TU, ce samedi 14 avril 2012... Merveilleux non?

Un petit coup de "Carte du Ciel" pour savoir où se cache l'animal:

Il ne reste plus qu'à pointer votre télescope sur l'étoile, bien sûr sans GOTO, sinon, cela n'a aucun intérêt...

Choisissez bien vos temps de pose: pensez que l'étoile va changer d'éclat, ce serait dommage que son image devienne saturée au milieu de vos prises de vue. Pour notre exemple, j'ai choisi de faire 10 poses de 10s toutes les 10min. Chaque paquet de 10 images sera combiné par "moyennage" avec IRIS pour n'en faire plus qu'une toutes les 10min. Pensez quand même à faire vos "flats" et vos "darks" ("plu" et "noirs"...)

Voici l'une des images obtenues (assez mauvaise en plus...) durant le suivi:

Il est important de choisir une des étoiles du champ comme étoile de référence (en bleu ici), la variable étant pointée en orange. Ne soyons pas paranoïaque, l'étoile de référence, c'est sûr, est une étoile bien stable...

Une fois que vous avez toutes vos images, il faut maintenant évaluer la variation d'éclat de notre "star". Là, deux méthodes: la version "High Tech" avec un logiciel spécialisé (mais toujours gratuit, comme "Muniwin" ou "Munipack" par exemple), ou bien à la main, avec les mesures faites sous IRIS et le traitement des données réalisé avec un tableur.

Je choisi l'option artisanale à la main, il n'y a guère qu'une quinzaine d'images finalement... Ouvrez votre image avec IRIS, choisissez le menu "analyse", puis "photométrie d'ouverture". J'ai laissé les options par défaut. Un click sur l'étoile dispense des informations, vous notez celle de l'intensité (un étalonnage en magnitude est possible), et vous faites de même pour l'étoile de référence. Donc, deux étoiles à mesurer par image...

La fin est proche: vous placez vos mesures en tableur: Avec en 1ère colonne les dates et heures de prises de vue, une colonne pour les intensités de la variable, une pour celles de l'étoile de référence, une dernière calculant la différence d'intensité entre la variable et la référence (avec éventuellement un terme correctif pour avoir des valeurs positives). En effet, si des voiles de brumes passent durant la prise de vue, notre étoile va chuter d'éclat, mais la référence aussi: par comparaison, on retombe sur nos pieds. Ce qui donne ceci:

On voit que l'étoile de référence n'est pas restée très stable. C'est à cause de la variation de la transparence atmosphérique durant les poses. Le dernier point est probablement un peu suspect, une autre mesure aurait été utile.

Cet exemple d'activité vous offre un immense champ d'expérimentations: tous les types d'étoiles variables ont des courbes d'éclats très caractéristiques, apprenez à les différencier les unes des autres. Une variable a t-elle la même courbe de variation si elle est observée dans des couleurs différentes? Pour une même étoile sa forme de courbe reste t-elle bien constante? Peut-être pourrez-vous même tenter de vous attaquer aux transits d'exoplanètes!... Voilà plein de saines occupations qui s'annoncent...