Étoile polaire

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Localiser l'étoile polaire de l'hémisphère nord, Alpha Ursae Minoris, depuis la Grande Ourse

Une étoile polaire est, en astronomie, un terme générique désignant une étoile visible à l’œil nu se trouvant approximativement dans l'alignement de l’axe de rotation d’une planète, en général la Terre.

Actuellement, l’étoile polaire dans l’hémisphère nord est Alpha Ursae Minoris (α UMi)[1], l’étoile la plus brillante de la constellation de la Petite Ourse ; dans l'hémisphère sud, il est admis que Beta Hydri, de la constellation de l'Hydre mâle, représente un bien meilleur candidat, en raison de sa magnitude apparente plus facilement perceptible, que Sigma Octantis (σ Oct) pourtant plus proche de l'axe de rotation de la Terre mais plus difficile à repérer.

Description[modifier | modifier le code]

Du fait de son alignement avec l’axe de rotation, une étoile polaire est perçue comme immobile par un observateur situé sur la planète, tandis que les autres étoiles visibles semblent décrire un mouvement circulaire autour de l’étoile polaire pendant la nuit.

Une étoile polaire est située près d’un des pôles célestes ; en navigation astronomique, sa position est un indicateur fiable de la direction d’un pôle géographique, et son altitude angulaire permet de déterminer la latitude[2].

Potentiellement, une planète possède deux étoiles polaires, une pour le pôle nord et l’autre pour le pôle sud, mais leur existence dépend de la configuration des étoiles : il peut ne pas y avoir d’étoile suffisamment visible à l’œil nu dans la direction d’un pôle.

Changement séculaire de l’étoile polaire[modifier | modifier le code]

Trajet de l’axe du pôle nord sur la voûte céleste, dû à la précession (en supposant une vitesse de précession et une obliquité constantes).
Trajet similaire du pôle sud sur la voûte céleste.

La direction de l’axe de rotation d’un objet céleste se modifie continuellement au cours du temps, sous l'événement principal du phénomène de précession des équinoxes. Par conséquent, l’étoile polaire correspondante est amenée à changer. À plus long terme, les étoiles elles-mêmes se déplacent les unes par rapport aux autres, et ce mouvement propre est une autre cause de modification de l’étoile polaire sur de nombreux cycles de précession.

Sur la Terre, l’axe de rotation varie sur une période d’environ 26 000 ans, passant près de différentes étoiles à différentes époques. Parmi les étoiles ayant été susceptibles de servir d’étoiles polaires à d’autres époques, on peut citer α Lyrae (Vega) (il y a environ 12 000 ans, mais de façon assez imparfaite, puisque jamais à moins de 5° du pôle nord céleste), Kochab, Pherkad, ι Cephei, κ Draconis, θ Bootis et α Draconis.

Le tableau suivant regroupe les différentes étoiles de magnitude apparente inférieure à 3,5 qui seront les plus proches du pôle nord céleste à un moment donné du cycle de précession. Il ne s’agit pas forcément des étoiles visibles à l’œil nu les plus proches, et les valeurs numériques données sont des approximations très larges.

Étoile Magnitude
apparente
Période Distance minimale
Début Fin Année Angle (°)
Polaris 2,0 450 3100 2100 0,4
γ Cephei 3,2 3100 5300 4200 0,3
ι Cephei 3,5 5300 7100 6400 0,4
α Cephei 2,4 7100 9300 7600 3,6
η Cephei 3,4 9300 9400 9300 9,6
Deneb 1,2 9400 11600 10900 3,5
δ Cygni 2,9 11600 13700 12500 0,6
Vega 0,03 13700 15700 14600 3,9
π Herculis 3,2 15700 16900 16400 6,8
γ Draconis 2,2 16900 17600 16900 7,6
η Herculis 3,5 17600 19200 18000 7,9
ι Draconis 3,3 19200 23000 21300 3,1
Pherkad 3,0 23000 23100 23100 9,0
Kochab 2,1 23100 26200 24700 3,7

Le tableau suivant fait la même chose pour le pôle sud céleste.

Étoile Magnitude
apparente
Période Distance minimale
Début Fin Année Angle (°)
β Hydri 2,8 1300 5100 4150 3,5
γ Hydri 3,2 5100 6300 5100 6,9
α Hydri 2,9 6300 7500 6500 8,5
α Reticuli 3,3 7500 8400 8400 9,4
α Doradus 3,3 8400 12100 10000 5,0
β Columbae 3,1 12100 13000 13000 9,8
ν Puppis 3,2 13000 15700 14700 0,2
σ Puppis 3,2 15700 17600 16600 1,1
γ Velorum 1,8 17600 19300 18500 1,1
δ Velorum 1,9 19300 19800 19300 4,4
φ Velorum 3,5 19800 20500 20500 1,5
κ Velorum 2,5 20500 21000 20800 0,1
N Velorum 3,2 21000 21500 21000 1,4
ι Carinae 2,2 21500 21800 21500 2,9
q Carinae 3,4 21800 22500 22400 2,1
θ Carinae 2,8 22500 23400 22800 0,6
ω Carinae 3,3 23400 27000 23900 2,4

Pôle nord[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Alpha Ursae Minoris.

Actuellement, dans l’hémisphère nord, l’étoile polaire est α Ursae Minoris (α UMi, en abrégé). Elle est d’ailleurs couramment appelée « l’Étoile polaire ».

α UMi est une étoile brillante, (la 48e plus brillante étoile du ciel actuel) ce qui la rend parfaitement adaptée pour indiquer le pôle nord céleste. Sa position moyenne (en tenant compte de la précession et du mouvement propre) atteindra la déclinaison maximale de + 89° 32' 23" en février 2102, soit 1 657" ou 0,4603° du pôle nord céleste. Sa déclinaison apparente maximale (en tenant compte de la nutation de l’aberration) sera + 89° 32' 50,62", soit 1 629" ou 0,4526° du pôle nord céleste, le 24 mars 2100.

Pôle sud[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Sigma Octantis.

Actuellement, σ Octantis (σ Oct) est l’étoile la plus proche du pôle sud céleste qu’il soit possible de voir à l’œil nu.

Avec une magnitude apparente de + 5,42, σ Oct est trop peu lumineuse pour être vraiment utile. La constellation de la Croix du Sud fonctionne de façon plus appropriée, en pointant dans la direction approximative du pôle sud.

Actuellement, l’étoile la plus proche du pôle sud céleste qui soit suffisamment brillante est β Hydri, qui en est distante de 13° et dont la magnitude apparente atteint 2,80.

Autres corps célestes[modifier | modifier le code]

Sur d’autres objets célestes, il est possible de définir des étoiles polaires de façon analogue à celles de la Terre. Ces étoiles sont différentes de celles de la Terre car leur axe est orienté différemment.

Les étoiles polaires des planètes du Système solaire
Astre Étoile polaire nord Étoile polaire sud
Lune  ? δ Doradus
Mercure ο Draconis α Pictoris
Vénus  ?  ?
Terre α Ursae Minoris σ Octantis
Mars Les deux étoiles de la pointe du Cygne
(constellation en forme de croix),
Sadr (gamma Cyg) et Deneb (α Cyg)
κ Velorum
(à 2° du pôle sud céleste)
Jupiter  ?  ?
Saturne  ? δ Octantis
Uranus  ? 15 Orionis
Neptune  ?  ?

Notes et références[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • Marc Séguin et Benoit Villeneuve, Astronomie et Astrophysique : cinq grandes idées pour explorer et comprendre l'Univers, Montréal, ERPI,‎ 2002, 618 p. (présentation en ligne), « L'astronomie à l’œil nu » Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]