Courbes RV Tauri

[stephgrog]

Salut

Je n'ai pas de formation scientifique et je ne comprend pas grand chose à l'astrophysique, mais je souhaite comprendre certaines choses à propos des RV Tauri. Apparemment ces étoiles varient en luminosité suivant une courbe particulière alternée par des minimas superficiels et profonds. Si j'ai bien compris, il s'agit également de variations spectrales, de température, de diamètre, de densité, et sûrement d'autres caractéristiques encore. Au départ, je pensais que la courbe de luminosité de ces étoiles correspondait, en quelque-sorte, à celle des autres variations. e pensais que l'étoile est moins lumineuse, elle se dilate également, "rougit", perd de sa densité et se refroidit. Lorsque, au contraire, elle augmente sa luminosité, elle se rétracte, se rapproche du jaune, devient plus dense et émet plus de chaleur. Les pics de minima profonds sur les courbes de luminosité correspondraient, dans ce cas, aux émissions les plus faibles en température, et les points les plus élevés de la courbe correspondraient aux émissions de température les plus élevés.

Apparemment ce n'est pas si simple. Je cite Wikipédia : "Les pulsations rendent l'étoile plus chaude et plus petite environ à mi-chemin entre le minimum primaire et le maximum. Les températures les plus froides sont atteintes à proximité du minimum profond".

Bizarre comme phénomène. Existe-t-il des courbes de diamètre ou de température, par exemple, estimées par des astrophysiciens que je pourrais comparer aux (rares) courbes de lumière de certaines de ces étoiles, afin de visualiser concrètement leur correspondance ?

Je ne sais pas si je me suis très bien exprimé mais j'ai fait de mon mieux...
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[Gilgamesh]

C'est le phénomène de pulsation radiale de ce type de variables (Céphéide, RR Lyrae, RV Tauri...) que tu cherches à comprendre (là on trouve des explications assez facilement) ou c'est la présence de plusieurs minimaux et de plusieurs maximaux, spécifique aux RV Tauri (et là des explications on en cherche encore...) ?

[stephgrog]

D'accord je n'avais pas pensé que ce "décalage" entre la courbe de luminosité et les autres courbes de variabilité pouvais exister chez d'autres étoiles variables. Si c'est la cas c'est en effet ce que je recherche. J'aimerai déterminer des courbes approximatives de variation de température, diamètre, etc. pour AC Herculis par exemple, dont la courbe de lumière est affichée sur Wiki. Je vais me renseigner sur la pulsation radiale des types d'étoile que tu viens de citer

[Gilgamesh]

Je recopie de là : Pulsation et dynamique stellaires - Observations, analyse et interprétation

Une étoile variable pulsante intrinsèque, Céphéide ou RR lyrae, se dilate et se contracte au cours du temps de manière non sinusoidale. Cela entraîne une variation de la magnitude apparente de l'étoile [note : l'échelle de magnitude est une échelle inversée de la luminosité : faible magnitude = forte luminosité et vice versa]. On peut la mesurer au cours du temps : il s'agit d'une courbe de lumière.

Nous pouvons remarquer une lente contraction suivie d'une brusque dilatation. Sous l'effet de la gravitation, l'étoile entre en contraction et son diamètre va diminuer. La diminution du diamètre entraîne une baisse de luminosité et donc une augmentation de la magnitude (partie 1 de la courbe).

La contraction des couches de l'étoile entraîne également une augmentation de la densité de la matière et une augmentation de la température : c'est la transformation de l'énergie mécanique en énergie thermique ; par conséquent la température finit par atteindre la valeur de la température d'ionisation du gaz. Mais comme la contraction continue, il y a encore un apport d'énergie mécanique qui va se transformer en énergie d'ionisation la température restant globalement constante ; l'opacité K du gaz va donc croître [note de moi : l'ionisation partielle d'un gaz augmente son opacité] et donc les photons émis par l'étoile vont se retrouver piégés. Puis les couches de l'étoile supérieures (couches atmosphériques) vont finir par atteindre et rebondir sur les couches plus basses dites "subphotosphériques" qui sont beaucoup plus denses. Cela entraîne donc un phénomène d'expansion pendant lequel la diamètre de l'étoile va croître et donc sa magnitude va diminuer (partie 2 de la courbe). Ce phénomène est bien plus rapide que le phénomène de contraction car l'expansion se fait de manière très brutale.

Pendant l'expansion la pression de radiation va être très élevée et va s'ajouter à la pression des gaz ionisés ce qui va relancer le mouvement de pulsation . Il y a donc une brusque libération des photons piégés par les gaz opaques ce qui provoque l'importante augmentation de la luminosité de l'étoile. Le diamètre de l'étoile ayant augmenté de manière importante la force de gravité finit par relancer le mouvement de contraction de l'étoile. La pulsation périodique stellaire est donc entretenue.

[A voir en vidéo sur Futura]