C a s s i o p é e (Cas)
C a s s i o p e i a (ae) (598 degrés carrés)
Cassiopée... "Tous les soirs,
avant d'aller dormir, je sors quelques minutes voir Cassiopée,
c'est plus fort que moi..." me disait tantôt une dame venue jeter
l'oeil à nos télescopes. Comme je la comprends ! Par
chance, Cassiopée, dans sa ronde nocturne, n'atteint jamais
l'horizon à nos latitudes, si bien qu'elle la trouve toujours,
été comme hiver, soir ou matin, et même par nuit de
pleine lune, tant elle est lumineuse. C'est une constellation
circumpolaire qui ne se couche jamais, comme les astronomes, et comme
toutes les constellations dont la déclinaison est
supérieure à 45°. A chacune de suivre sa ronde autour
du pôle, en 24 h, et aux astronomes de contempler...
Cassiopée... caractéristique sa
forme en W... Un W aux branches écartées,
précisons. On peut y voir aussi un M élargi quand elle se
retourne pendant sa course diurne et annuelle. Ou bien un zigzag,
marqué par 5 étoiles brillantes. Le méridien 0 h
passe à 9 minutes de Bêta Cassiopeiae, la première
à l'Ouest. Comme le méridien 12 h - qui lui est
opposé - s'en va couper la queue de la Grande Ourse à
l’étoile Delta - la racine de la queue - les deux
constellations se sont face par rapport à l'étoile
polaire. Dès lors, plus aucune difficulté pour trouver
votre Reine... De surcroît, ces deux étoiles citées
sont sensiblement à la même distance du Pôle :
30° environ.
Cassiopée... trop belle cette reine pour
ne pas réveiller la jalousie des Néréides,
souvenez-vous... Adieu la vierge Andromède... mais non, puisque
son prince charmant sauva la situation... Beauté de
Cassiopée qui vous séduit mesdames... qui vous enivre
messieurs... Vous avez raison. "Voici, c'est la déesse, chantent
Nadir et Zurga dans les "Pêcheurs de perles" (opéra de
Bizet), qui dans l'ombre se dresse, et vers nous tend les
bras...Son voile se soulève. O vision, O rêve... Oui,
c'est elle, c'est elle... Plus charmante et plus belle qui descend
parmi nous..." Oui, c'est elle, Cassiopée : la
"déesse" du ciel...
Elle est assise, sur ce point, tous les atlas
célestes sont d'accord. Quant à savoir comment sur ce
trône à rallonge, c'est une autre histoire ! car les avis
divergent. Les étoiles du W représentent plutôt le
corps de la reine, aux lignes harmonieuses, allongée dans sa
chaise longue... un peu libre la description... Eh ! si les dessins
étaient plus cohérents ! On dit que Bêta figure le
dossier, Gamma le siège... Je veux bien..
L'attrait que suscite cette constellation s'est
décuplé lorsqu'en 1572 un astre inconnu a jailli tout
près de l'étoile Kappa. Il surpassait en éclat
toutes les étoiles du ciel. Un feu imprévu, si puissant
qu'il restait visible en plein jour... Qu'arrivait-il à
Dame-Majesté ? Dans son observatoire d'Uraniborg, Tycho
Brahé s'affaira. Etait-ce une comète ? Dans ce cas, il
verrait son déplacement. Une étoile nouvelle ?
Pouvait-on, à son époque, imaginer semblable aventure.
Car "Les cieux sont immuables !" dixit Aristote. Honni qui mal y pense
! Comment la "sphère des fixes" viendrait-elle à bouger ?
Et pour quelle raison ? Alors... d’où sortait cet astre ?
L'Europe toute entière fut troublée. Il est vrai que
Pline l'Ancien - ce trouble-fête - avait rapporté dans son
"Histoire Naturelle", une curieuse observation d'Hipparque. Celui-ci
disait avoir vu l'apparition d'une étoile, et de donner la date
: en 134 avant Jésus-Christ, dans le Scorpion. Oui mais,
était-ce vraiment une étoile ?... Aucune mesure n'avait
jamais été faite. Fort de son tout nouveau quadrant,
gradué en minutes, Tycho s'acharna, perdit le sommeil, mais fit
la preuve : l'astre de Cassiopée restait bel et bien immobile.
Donc ce n’était pas une comète, mais une
étoile, oui ! qui pendant cinq mois surpassa tous les astres de
première grandeur, atteignit même l'éclat de
Vénus (mag -4) ! Puis elle commença à
décroître, pour s'éteindre progressivement au
regard, dix-sept mois après son apparition. Quel
événement s'était-il produit là-haut, dans
ce coin de ciel ?... Il fallut plusieurs siècles pour
comprendre : une gigantesque explosion d’une étoile
invisible (à l'oeil nu) avait provoqué ce flash
éphémère.
On
découvrit, en scrutant les chroniques, qu'en 1264, et dans la
même région du ciel, une "Nova" = une étoile
nouvelle, avait surgi impromptue. De même en 945, toujours dans
la même constellation. 900, 1200, 1500 (en gros), il n'en fallut
pas plus pour exciter l'imagination des astronomes : "c'est un
phénomène à répétition, qui doit
intéresser la même étoile." Et d'espérer
qu'elle resurgisse en 1800, dans les dernières années du
siècle. Ils dirigèrent alors leurs puissantes lunettes
vers l'endroit noté avec précision par Tycho
Brahé... Rien, absolument rien....
Les longues
poses photographiques laissent voir à l'endroit précis
une étoile si pâle qu'elle se confond quasi avec le fond
obscur du ciel (mag. 19). Les radiotélescopes ont
détecté une faible source d'émission dans les
longueurs d'onde centimétriques. Que faut-il penser de cet astre
appelé depuis lors "B Cassiopeiae" dans les catalogues de
variables ? L'explosion du 16ème siècle, spectaculaire,
l’aurait-elle endommagé irrémédiablement ?
Si l'éclat a gagné la magnitude -4, il a perdu depuis 23
magnitudes (19 + 4). L'étoile est devenue 1,4 milliard de
fois moins lumineuse qu'à son maximum d'éclat. Qu'est-ce
à dire, sinon qu'il s'agissait bien d'une "supernova" :
explosion fantastique qui a tout emporté sur son passage, et
réduit l'étoile-mère à la portion congrue.
Mais alors pourquoi ne voit-on aucune enveloppe gazeuse dans son
voisinage, aucune nébulosité ? Serait-elle
dissipée tout à fait ? Et en si peu de temps ?... Je ne
connais pas sa distance. Pas de pulsar non plus dans le coeur restant...
Et si "B Cassiopeiae" s'allumait à
nouveau ? Il est toujours conseillé de la surveiller
assidûment. Personnellement j'en doute... mais on ne sait jamais.
Les femmes sont capricieuses, dit-on... ! Voici donc ses
coordonnées 2000 : A.D = 0 h. 25,3 m. Déc. =
64° 09'. Et croisez les doigts !
"Cassiopée A" : Qu'est-ce donc ?
La plus puissante radiosource que l'on connaisse en ondes
métriques - autre que le soleil bien sûr -
découverte en 1946. Oui, une médaille d'or ! Il n'en
fallut pas plus pour intriguer tout le monde. Quel astre pouvait
émettre cette énergie phénoménale,
répartie d'ailleurs sur une vaste surface ? On découvrit
bientôt les restes d'une supernova, et l'on vit que la
radiosource était associée à l'enveloppe en
expansion : gaz chassés à des vitesses
prodigieuses, et présentant un spectre en émission. Pas
de doute : l'explosion fut spectaculaire. Qui l'a vue ? Personne...
Connaissant la distance de la nébuleuse (10 000 a-l) on
calcula que sa lumière nous était arrivée vers les
années 1660. Las ! elle a pris naissance dans une région
gorgée de poussières, ce qui explique sans doute qu'aucun
observateur ne l'ait observée. Quel dommage ! On pense
aujourd'hui qu'il devait s'agir d'une étoile de Wolf-Rayet (nous
reviendrons plus loin sur cette catégorie
d’étoiles).
b Bêta Cassiopeiae : Caph
a : 0 h 09 m 10 s
d : 59° 08' Sp : F2
IV T : 7100
K (BC : -0,07)
m = 2,28 M =
1,17 L = 29 p =
59,89 Dist : 54 a-l
variable et double
"Caph" = "La main colorée", qui repose
sur le dossier du trône, la main de la Reine... Elle s'agite,
semble-t-il, regardez... son l'éclat varie. Toutes les 2h 30,
l'étoile passe de la magnitude 2,25 à 2,31. Variation de
type "Delta Scuti" : nous avons rencontré ce type de variables
(voir Gamma de la Petite Ourse, étoiles blanches ou bleues,
appelées aussi "Céphéides naines", qui subissent
comme toutes les Céphéides une pulsation de leur surface.
Ce faible écart de magnitude reste toutefois difficile à
détecter sans photomètre : appareil précieux, fait
pour mesurer l'éclat d'une source lumineuse : sa quantité
de lumière.
Alors blanche cette main ? A vrai dire, les
étoiles blanches émettent leur maximum d'énergie
dans la couleur verte. Mais comme le vert est au milieu du spectre, il
s'en suit - par effet de symétrie - une recomposition en
lumière blanche. Donc 29 soleils immaculés
s'échappent de cette paume royale, gagnent les espaces, telle
une colombe lâchée au-dessus des abîmes, qui
prendrait son envol à 54 a-l de nos rivages. 3,5
diamètres solaires dans sa dimension, 2,5 dans sa masse.
A 30" de ses rayons se tient un compagnon très faible : magnitude 13,6
a Alpha Cassiopeiae : Schedar
a : 0 h 40 m 30
s d : 56° 32'
Sp : K0 II
T : 4900 K (BC : -0,8)
m = 2,24 M =
-1,99 L = 530 p =
14,27 Dist : 230 a-l variable et
triple
"Schedar" = "la poitrine" de sa gracieuse
Majesté, pudiquement couverte d'un voile orangé...
visible depuis le fond des abîmes : 230 a-l ! Qui ne
la verrait ? 45 : le nombre qui exprime son diamètre, 530 celui
de son éclat, que certains disent avoir vu varier, de 2,20
à 2,27, ô très peu... variation non
confirmée à ce jour. 7 masses solaires : de quoi allaiter
des petits princes en pagaille !
Trois fins diamants encadrent cette "mamelle".
Vous trouverez le plus lumineux à 64" (magnitude = 8,9) Il
ne semble pas lié à la principale car son mouvement
propre est tout autre. Les 2 autres très faibles (13,7 et 12,7)
se tiennent respectivement à 19"8 et 38"3 ; ce sont 2
naines rouges, très petites et légères.
Eta Cassiopeiae : Achird
a : 0 h 49 m 05 s
d : 57° 48' Sp : G0
V T : 5900 K (BC :
-0,03)
m = 3,46 M =
4,59 L = 1,24 p =
167,99 Dist : 19 a-l
Triple
"Achird", la jumelle du soleil ! Enfin une
étoile semblable à la nôtre ! Même couleur,
même éclat à quelques dixièmes
près : 1,24 soleil ; rayon : 1,19 r.s.,
masse : 1,09 m.s. J'ignore la signification de son nom. Si bien
que pour être comptée parmi les étoiles brillantes,
elle doit habiter tout près. En effet, elle a établi sa
demeure à 19 a-l. Je vous dois cet aveu : elles se
comptent sur les doigts d’une seule main, dans cet ouvrage, les
étoiles qui ressemblent au Soleil. Toutes les autres, plus
grandes ou plus chaudes, habitent des terres déjà
lointaines... des cieux plutôt ! Pensez : si nous transportions
le Soleil à 10 parsecs, soit 32,6 a-l - la distance
standard des magnitudes absolues - il serait à peine visible
à l'oeil nu : magnitude 4,82. Pas des plus originales... Alors
que sa magnitude apparente est de -26,9 ! - Cependant direz-vous, on
les ramasse à la pelle les étoiles de la série
principale, comme le Soleil ? - Bien sûr ! - Alors pourquoi si
peu d’élues ? - Pas assez lumineuses, pas assez, pour
percer la profondeur des espaces... si bien que, en définitive,
seules les étoiles puissantes ornent nos nuits
étoilées. - Mais ne sont-elles pas très rares ? -
Oui ! mais visibles de très loin ; toute la
différence est là...
Revenons à Eta Cassiopée. Elle a
fait son nid sur l'une des branches du W entre les étoiles Alpha
et Gamma ; elle incarne elle aussi la royale poitrine. Regardons-la au
télescope. Mais non ! elle n'a rien du Soleil : c'est une
étoile double ! Et oui ! - remarquez que le Soleil pourrait
l'être aussi. L'éclat rougeâtre de son compagnon
(magnitude = 7,5) se marie aimablement avec le champ doré
de la principale. 12"9 de degré séparent les composantes
en l'an 2000 (demi-grand axe de son orbite vraie 12"). Maintenant un
petit effort : transportez-vous par la pensée dans ce double
système. Voici, vous approchez. Quoi ? L'étoile est
triple ? Oui, un troisième corps est blotti contre la principale
: une naine rouge, qui tourne très vite, en 9,2 jours, à
15 millions de km, pas plus (environ). Quelle surprise ! alors que le
compagnon que nous avions vu se trouve lui à 10 milliards de km
de son étoile. Superbe trio, qui se rapproche ou
s'éloigne au gré des saisons... Mais resserrons notre
étreinte. Que se passe-t-il ? Nous tangons ? Serions-nous soumis
à rude partie ? Oui, avec toutes ces attractions
conjuguées, une éventuelle planète prendrait vite
la tangente... Dangereux !... En 480 ans, l'étoile lointaine
boucle son tour. Que diable sommes-nous venus faire dans cette
périlleuse galère ? Rentrons chez nous !
g Gamma Cassiopeiae : Cih ou Almak
a : 0 h 56 m 42
s d : 60° 43'
Sp : B0 IVe
T : 24 000 K (BC : -3)
m = 2,15 M =
-4,22 L = 4100 p =
5,32 Dist : 610 a-l variable
et double
Gamma Cassiopeiae, "Cih" (?) la pointe
intérieure du W , ou "Almak" = "la jambe"- mot
dérivé de l'arabe- cachée dans les frous-frous de
sa Majesté. cachée, que dis-je ?... Que sont les fines
dentelles, les crêpes, le satin, la soie, le velours...
à côté de cette étoile qui l'emporte sur
toutes les étoiles du ciel. Oui, je dis bien : qui l'emporte ;
ou plutôt, qui l'emportait. Lorsqu'au XIXème
siècle, les astronomes l'observèrent, munis de leurs gros
spectroscopes, ils pâlirent en voyant se dessiner, sur son
arc-en-ciel, des raies brillantes. Jusqu'alors, toutes les raies
spectrales observées sur les étoiles étaient
sombres, signe d'une absorption de leur lumière par les couches
extérieures plus froides. L'étoile aurait-elle perdu son
manteau protecteur ? Cassiopée sa robe ? Intrigués - on
le serait à moins - deux astronomes de l'observatoire de Paris -
alors dirigé par l'intrépide Le Verrier - s'enhardirent
à dénicher d'autres étoiles semblables. Dans un
premier temps, ils en trouvèrent 3, toutes dans le Cygne, en
1867, elles aussi avec des raies brillantes. Gamma Cassopeiae
n'était donc pas unique. On connaît aujourd'hui 200
étoiles de ce genre (environ), qui portent désormais le
nom de ces deux hommes : "WOLF - RAYET".
Cependant Gamma Cassiopeiae n'est plus
cataloguée parmi les "Wolf-Rayet" - quoiqu'elle soit à
l'origine de cette découverte, Eh ! il faut parfois céder
la place. Ne sont classées sous cette étiquette que les
étoiles très chaudes, atteignant 50 000 K de
température de surface et plus. Gamma Cassiopeiae affiche 24 000
K ; ses raies en émission sont celles de l'hydrogène
ionisé (qui a perdu son unique électron), alors que ce
sont les raies du carbone de l'azote, de l'hélium... de
l'hydrogène aussi, qui s'ionisent pour les "Wolf-Rayet"
authentiques. Mais consolons-nous : Gamma Cassiopée est
désormais le chef de file d’une nouvelle famille de
variables : les "Gamma Cassiopeiae" - vous l'aviez deviné ! -
qui regroupent les étoiles bleues (famille B) à raies
spectrales brillantes (en émission : e) : Etoiles Be.
Alors que se passe-t-il dans cette
étoile ? Voyez tout d'abord comme elle est capricieuse :
tantôt pimpante, grimpant à la magnitude 1,6 ,
tantôt pâlotte chutant à la magnitude 3, sans qu'il
soit possible de détecter un rythme ! Oui, et c'est bien
là le drame ! Elle reste totalement fantaisiste,
irrégulière à souhait. Auprès d'elle,
quelle chaleur : 24 000 K ! nous l'avons dit. Quelle énergie :
4100 soleils jaillissent de son manteau bleu (1900 au minimum, 6800 au
maximum). Son rayon couvre 14 soleils, sa masse : 22 soleils. Une
grosse boule !
Peut-on comprendre ce qui se passe dans cet
"univers" stellaire ? Incroyable mais vrai : l'étoile tourne
trop vite sur elle-même, alors le manège s'emballe. Sous
l'effet de cette rotation folle, elle éjecte une partie de son
enveloppe gazeuse : force centrifuge oblige. Une gerbe
d'étincelles s'en va tourbillonner dans l'espace. C'est alors
que l'hydrogène ainsi libéré s'ionise,
irradié par un vent stellaire intense chargé
d'ultraviolets, d'où l'apparition des raies brillantes dans le
spectre de cette nébulosité. Voilà, tout
s'expliquait ainsi... jusqu'à ce que l’on doute,
récemment, de sa capacité à éjecter ainsi
de la matière. Certes, elle tourne très vite, mais elle
émet aussi d’étranges "coups de gong" : sorte
de pulsations internes (non-radiales). Alors, ici ou là, en
quelque point de sa surface, l'hydrogène est
libéré sous l'onde de choc, puis ionisé, comme
expliqué ci-dessus ; ce qui explique très bien la
fantaisie de sa courbe de lumière.
Beau comme tout !
Qu'en est-il alors des Wolf-Rayet authentiques
? Il en va tout autrement ! Ce sont des étoiles trop
puissantes. Oui, çà arrive ! Leur coeur ardent souffle
littéralement dans l'espace les couches successives de
l'étoile. Oh, pas en un seul jour bien sûr. La chose
commence à se produire lorsque l'étoile très
massive (30, 60, voire 80 masses solaires !), entame la fusion de
l'hélium. Là, catastrophe ! La réaction, brutale,
intempestive, inverse subitement les forces en présence.
Jusqu'alors, la gravité maintenait la cohésion de
l'ensemble, mais dès lors, la puissance de radiation l'emporte
sur la masse, chassant tout sur son passage. Peu à peu
l'étoile se déshabille, et jusqu'à laisser
voir son coeur. Se forme alors une énorme "bulle" ou "coquille"
de gaz, très lumineux, qui s'épanchent dans l'espace,
très chauds, ionisés, projetés à grande
vitesse (3000 km/s). Le coeur laisse voir ses atomes, ionisés
bien sûr : carbone, azote, oxygène, hélium... Un
vrai spectacle ! Cas de "Cassopiée A", souvenez-vous...
Evidemment dans un tel scénario, l'étoile fond à
vu d'oeil : elle peut perdre les 9/10 de sa masse dans
l'opération. On estime que cette phase là, - celle de
l'hélium - doit durer 500 000 ans, pas davantage.
Déjà la phase de l'hydrogène, la première,
avait été rapide, de l'ordre de 6 à 7 millions
d'années - alors qu'elle dure 10 milliards d'années pour
des étoiles semblables à la nôtre. La masse : voici
la cause énergétique de toute réaction
nucléaire ; elle commande tout, fait "la pluie ou le
beau temps" dans le monde des astres. Incontournable !
Se cachent à côté de Gamma
une petite étoile blanche, très difficile à
discerner à cause de sa proximité : 2"1 , et de son
faible éclat : m = 11,2. On peut estimer sa période
à 3200 ans environ.
Les meilleurs yeux verront à 52" une étoile de mag. 13,2.
d Delta Cassiopeiae : Ruchbah
a : 1 h 25 m 48
s d : 60° 14'
Sp : A5 V
T : 8600 K (BC : -0,3)
m = 2,66 M = 0,24
L = 68 p =
32,81 Dist : 99 a-l
Algolide (?)
"Ruchbah" = le "genou" de la reine. Le ou les
genoux ? That is the question... On suspecte son altesse de montrer
tantôt l'un, tantôt l'autre, ou bien les deux, selon sa
fantaisie. Ruchbah serait-elle une étoile double ? Là est
la question. On hésite à ce jour. Son éclat varie
de la magnitude 2,76 à 2,68 en 2 ans (759 jours). Y aurait-il
éclipse partielle des composantes, si composantes il y a ?
Faut-il chercher une autre cause ? Astronomes, à vos
méninges !... Quant à nous, prenons patience.
Ruchbah habite à 99 a-l.
e Epsilon Cassiopeiae : Segin
a : 1 h 54 m 23
s d : 63° 40'
Sp : B3 III T :
19 000 K (BC : -1,6)
m = 3,35 M =
-2,31 L = 710 p =
7,38 Dist : 440 a-l
simple
"Segin" : le pied de la Reine, sur lequel repose un saphir
éclatant. Comment, éviter la jalousie des
Néréides parée de tels atours ? 710 soleils
sortent tout frais de ce cristal céleste, aux multiples
facettes. Ne le regardez pas : il vous éblouirait, du
moins pas de trop près. Il se trouve à 440
a-l : alors pas de problème. Son rayon couvre 5 rayons
solaires, sa masse vaut 9 masses solaires. Un bijou de reine !
* * * * * * * * * * *