Pourquoi les étoiles scintillent-elles ?

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Pourquoi les étoiles scintillent-elles ?

En observant les étoiles, vous avez peut-être remarqué que celles-ci scintillent, alors que d’autres objets célestes brillent de manière constante. Pourquoi cela se produit-il et comment cela affecte-t-il les observations astronomiques ? Essayons de comprendre.

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Pourquoi les étoiles semblent-elles scintiller ?

En réalité, « les étoiles ne scintillent pas ». C’est un phénomène observé uniquement depuis la Terre. Nous ne voyons pas les objets célestes directement mais à travers la couche atmosphérique, soit l’air autour et au-dessus de nous. À l’œil nu, cette couche atmosphérique semble claire et stable. Alors qu’en fait elle ressemble plutôt à du verre ondulé. Et cela affecte notre perception du ciel nocturne... Trois facteurs font que nous voyons les étoiles scintiller.

Les turbulences

L’air n’est pas immobile : il se déplace de façon chaotique sous l’effet de diverses forces. Par exemple, l’air plus chaud s’élève et se mélange à de l’air plus froid lorsque le soleil chauffe la surface de la Terre. L’air se heurte également aux montagnes, se décomposant ensuite en de nombreux courants tourbillonnants. Ces conditions provoquent ensuite des « turbulences aériennes » dans l’atmosphère. Ainsi, la lumière émise et réfléchie par les corps célestes doit transpercer une couche d’air non uniforme.

La scintillation

L’atmosphère agit comme une lentille. Cette « lentille » étant turbulente et instable, la lumière des étoiles est réfractée plusieurs fois lorsqu’elle la traverse. Le résultat est une image déformée de l’étoile. Et à l’œil nu, cela ressemble à un scintillement. Les astronomes appellent cet effet « scintillation atmosphérique », pour décrire les modifications de la luminosité et de la couleur apparentes d’une étoile causées par des irrégularités atmosphériques. Par ailleurs, la scintillation peut entraver les observations astronomiques : l’étoile qui semble clignoter pour un observateur à l’œil nu peut sembler rebondir pour ceux qui utilisent un télescope. Il est terriblement désagréable de regarder une étoile constamment mobile. Les astronomes cherchent donc à minimiser l’effet de la scintillation.

Le climat

Les observateurs vivant dans des régions humides voient davantage d’étoiles qui scintillent. L’humidité rend l’air plus épais, donc plus instable. Pour obtenir une image plus claire, « les astronomes préfèrent les endroits secs et élevés où l’air est léger et stable ». Ces conditions sont appelées « bon seeing ». Moins il y a d’air entre le télescope et l’étoile observée, meilleures sont les observations. L’air humide dense et instable est appelé « mauvais seeing ». La meilleure façon d’obtenir une image non déformée est d’observer les étoiles directement depuis l’espace. Là, les corps célestes ne semblent pas clignoter du tout. C’est pourquoi nous avons besoin de télescopes spatiaux comme Hubble et James Webb.

Pourquoi les planètes ne scintillent-elles pas ?

En général, les planètes brillent de façon plus constante que les étoiles car « elles sont plus proches de la Terre ». Les étoiles ressemblent à des points lorsqu’on les observe au télescope, tandis que les planètes apparaissent comme de minuscules disques. L’épais faisceau de lumière solaire que les planètes reflètent est moins affecté par la réfraction atmosphérique que la lumière des étoiles lointaines. En revanche, les planètes situées à faible hauteur au-dessus de l’horizon peuvent sembler vaciller, car dans ce cas, la lumière doit traverser davantage d’air.

Questions fréquentes

Pourquoi les étoiles scintillent-elles davantage à l’horizon ?

La densité de l’atmosphère est variable : elle augmente alors que l’altitude diminue, ce qui provoque un effet optique appelé réfraction atmosphérique (ou astronomique). Lorsqu’une étoile est à basse altitude, elle a tendance à scintiller plus intensément car sa lumière doit traverser une couche d’air plus épaisse avant de parvenir à nos yeux.

Pourquoi les étoiles changent-elles de couleur lorsqu’elles scintillent ?

Les étoiles semblent scintiller en rouge et bleu en raison de la « scintillation », la distorsion de la lumière des étoiles causée par les irrégularités atmosphériques. L’air étant instable, il circule et tourbillonne, réfractant les différentes longueurs d’onde de la lumière. Les étoiles ont alors l’air de changer de couleur.

Pourquoi les étoiles ne scintillent-elles pas en vert ou en violet ?

En fait, les étoiles émettent diverses longueurs d’onde représentant différentes parties du spectre de couleurs, notamment le vert et le violet. mais l’œil humain ne peut tout simplement pas le voir. Nous percevons la lumière des étoiles vertes à température moyenne comme étant blanche, tandis que les étoiles violettes chaudes apparaissent bleues.

Pourquoi le soleil ne scintille-t-il pas ?

Le Soleil est plus proche de la Terre que les autres étoiles. Par conséquent, il ressemble à un large disque brillant et non à un point. Le faisceau de lumière solaire est suffisamment important pour traverser l’atmosphère sans être affecté par la réfraction.

Si un corps céleste ne scintille pas, peut-on le considérer comme une planète ?

De nombreuses personnes pensent qu’un objet céleste qui clignote est une étoile, tandis qu’un objet qui brille en permanence est une planète ou un satellite. Cependant, l’effet de scintillement ne dépend pas du type de corps céleste mais des conditions d’observation et des vibrations de l’air. Les planètes peuvent également scintiller lorsqu’elles sont suspendues au ras de l’horizon. Pour savoir avec certitude si vous voyez une étoile ou une planète, utilisez Sky Tonight. Pointez votre appareil vers le corps céleste en question et l’application vous en donnera le nom.

« En conclusion » : les étoiles scintillent à nos yeux puisque nous les observons à travers la couche atmosphérique. Toute perturbation atmosphérique provoque de multiples réfractions lumineuses, ressemblant à un scintillement. Le Soleil et les planètes brillent de façon plus soutenue car ils sont plus proches de la Terre et leur lumière est donc moins déformée par l’air.

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Crédit d'image:Vito Technology, Inc.
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