Mouvement propre

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En astronomie, on appelle mouvement propre le mouvement apparent des étoiles sur la sphère céleste. Il fut découvert en 1718 par Edmund Halley lorsqu'il remarqua que les positions de Sirius et d'Arcturus s'écartaient de plus d'un demi-degré de celles mesurées par Hipparque environ 1850 ans auparavant. Il mentionna également qu'une occultation d'Aldébaran par la Lune avait eu lieu en l'an 509.

À première vue, les étoiles semblent occuper une position fixe sur la sphère céleste. Cela signifie qu'elles formeraient toujours les mêmes astérismes et que, par exemple, la Grande Ourse aurait exactement la même apparence dans un siècle que celle qu'elle a actuellement. Cela n'est pas exact : des observations précises et étalées dans le temps montrent que les constellations changent lentement de forme et que les étoiles se déplacent les unes par rapport aux autres. C'est pourquoi ce mouvement est qualifié de propre car il représente réellement le mouvement de chacune des étoiles. Il s'oppose au mouvement impropre, qui affecte les coordonnées de toutes les étoiles dans la même mesure : celui-ci est causé par les mouvements de précession et de nutation de l'axe de rotation de la Terre, ainsi que par l'aberration de la lumière. Seul le mouvement propre correspond à un mouvement réel des étoiles.

L'étoile de Barnard possède le mouvement propre le plus élevé de toutes les étoiles : 10,3 secondes d'arc par an ; c'est-à-dire qu'elle parcourt dans le ciel un angle égal au diamètre apparent de la Lune (1/2°) en 180 ans. Un mouvement propre élevé est généralement une forte indication de la proximité de l'étoile en question ; par exemple l'étoile de Barnard est la deuxième étoile la plus proche du Soleil si on considère le système Alpha Centauri comme un tout.

Les mouvements propres de plusieurs millions d'étoiles sont consignés dans le catalogue Tycho.

En 2005 a été réalisée la première mesure du mouvement propre d'une galaxie extérieure à la Voie lactée, la galaxie du Triangle.

Coordonnées du mouvement propre[modifier | modifier le code]

On utilise un système de coordonnées équatoriales fixé (par exemple J2000), système de coordonnées sphériques dans lequel un objet céleste possède une déclinaison \delta et une ascension droite \alpha. Ces coordonnées peuvent évoluer au cours du temps, et on définit leurs dérivées par rapport au temps \mu_\delta=\frac{d\delta}{dt} et \mu_{\alpha *} = \mu_\alpha \cos(\delta) =\cos(\delta)\frac{d\alpha}{dt}. Ce dernier coefficient \cos\delta conserve les surfaces et assure que le mouvement propre total est donné en norme par \|\mu\|^2=\|\mu_\delta\|^2+\|\mu_{\alpha *}\|^2.

Étoiles ayant un mouvement propre élevé[modifier | modifier le code]

Le tableau ci-dessous liste les étoiles du catalogue Hipparcos ayant les mouvements propres les plus élevés[1]. Il ne comprend pas les étoiles telles que l'étoile de Teegarden (magnitude apparente: 15,4) qui sont trop faibles pour ce catalogue.

Étoiles à mouvement propre élevé[2]
# Étoile Mouvement propre Vitesse
radiale
(km/s)
Parallaxe
(mas)
Magnitude
apparente
μα*
(mas/an)
μδ
(mas/an)
\|\mu\|
(mas/an)
1 Étoile de Barnard -798,71 10337,77 10368,58 -106,8 549,30 +9,57
2 Étoile de Kapteyn 6500,34 -5723,17 8660,78 +245,5 255,12 +8,85
3 Groombridge 1830 4003,69 -5814,64 7059,71 -98,0 109,22 +6,42
4 Lacaille 9352 6766,63 1327,99 6895,71 +9,7 303,89 +9,75
5 CD -37 15492 (GJ 1) 5633,95 -2336,69 6099,3 +23,6 229,32 +8,54
6 HIP 67593 2282,15 5369,33 5834,20 76,20 +10,40
7 61 Cygni A & B 4133,05 3201,78 5228,14 -64,3 287,18 +5,20/+6,05
8 Lalande 21185 -580,46 -4769,95 4805,14 -85,0 392,52 +7,47
9 Epsilon Indi 3961,41 -2538,33 4704,88 -40,4 275,79 +4,68

Le tableau suivant décrit les étoiles de magnitude apparente au plus +3, à mouvement propre élevé (au moins 612 mas/a, c'est-à-dire 0,17 degré par millénaire)

Étoiles brillantes à mouvement propre élevé[3]
# Étoile Magnitude
apparente
Distance
(al)
Mouvement propre Vitesse
radiale
(km/s)
Parallaxe
(mas)
μα*
(mas/an)
μδ
(mas/an)
\|\mu\|
(mas/an)
1 α Centauri A+B -0,27 (-0,01/+1,33) 4,4 -3608   686   3673 -21,6 747
2 Arcturus -0,04 37   -1093,5 -1999,4 2279 -5,2 89
3 β Hydri +2,80 24,4 2220,1 324,4 2246 +22,9 134
4 Sirius A+B -1,46 8,6 -546,1 -1223,1 1339 -7,6 379
5 Procyon A+B +0,37 11,4 -716,6 -1034,6 1259 -3,2 286
6 Menkent (θ Centauri) +2,06 61   -519,3 -517,9 732 +1,3 53
7 ε Scorpii +2,29 65   -611,8 -255,9 663 -3   50
8 Altaïr +0,76 16,7 536,8 385,5 661 -26,1 195
9 Pollux +1,15 33,7 -625,7 -45,9 628 +3,3 97
10 Porrima (γ Virginis) +2,74 38,6 -616,7 60,7 620 +20,1 85

Par comparaison, des étoiles plus éloignées ont un mouvement propre beaucoup plus faible et apparaissent, sur des milliers d'années, comme des points fixes sur la sphère céleste. Par exemple, Canopus a \|\mu\|=31 mas/an et Rigel a \|\mu\|=1,9 mas/an.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Staff, « The 150 Stars in the Hipparcos Catalogue with Largest Proper Motion », ESA,‎ 15 septembre 2003 (consulté le 20 novembre 2007)
  2. « SIMBAD », Centre de Données astronomiques de Strasbourg (consulté le 20 novembre 2007)
  3. « SIMBAD », Centre de Données astronomiques de Strasbourg (consulté le 14 mai 2009)