Voir la source de Étoile double

En [[astronomie]] observationnelle, une '''étoile double''' est une paire d'[[étoile]]s qui apparaissent comme proches l'une de l'autre dans le ciel, lorsqu'on les observe depuis la [[Terre]], à travers un télescope optique. 

Ceci peut se produire :
* parce que la paire forme un [[étoile binaire|système binaire]] d'étoiles en [[orbite]]s mutuelles (i.e. elles tournent chacune autour de l'autre, ou plus précisément, elles tournent toutes deux autour du [[barycentre]] {{Incise|le centre de gravité}} du système qu'elles constituent), liées [[gravitation | gravitationnellement]] l'une à l'autre ;
* ou parce que la paire d'étoiles forme une « [[double optique]] », un alignement dû au hasard de deux étoiles, qui se trouvent dans le ciel à des distances différentes, mais qui sont vues sous le même angle de visée depuis la Terre<ref name=aitken1> {{Ouvrage|langue=en|auteur1=[[Robert Grant Aitken]]|titre=The Binary Star'|traduction titre=Les étoiles binaires|lieu=New York|éditeur=[[Dover Publications|Dover]]|année=1964|passage=1}}</ref>{{,}}<ref name=heintz17>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=W. D.|nom1=Heintz|titre=Double Stars|lieu=Dordrecht|éditeur=D. Reidel Publishing Company|année=1978|pages totales=174|passage=17|isbn=90-277-0885-1}}</ref>. 
Pour les astronomes stellaires, l'importance des étoiles binaires réside dans le fait que la connaissance de leurs mouvements permet de calculer directement la masse des étoiles, ainsi que d'autres paramètres stellaires.<br>Depuis le début des années 1780, les observateurs d'étoiles doubles, amateurs aussi bien que professionnels, ont mesuré au télescope les distances et les angles entre les étoiles doubles, pour déterminer les mouvements relatifs des paires<ref name=heintz410>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=W. D.|nom1=Heintz|titre=''Double Stars''|lieu=Dordrecht|éditeur=D. Reidel Publishing Company|année=1978|pages totales=174|passage=4–10|isbn=90-277-0885-1}}</ref>. Si le mouvement relatif d'une paire détermine un arc incurvé d'une [[orbite]], ou bien si le mouvement relatif est petit, comparé au mouvement propre commun aux deux étoiles, on peut conclure que la paire est en orbite mutuelle et constitue un système binaire. Sinon, il s'agit d'une paire optique<ref name=heintz17 />. Les [[étoile multiple|étoiles multiples]] sont étudiées de la même façon, bien que la dynamique des [[système stellaire|systèmes stellaires]] multiples soit plus complexe que celle des [[étoile binaire|étoiles binaires]].

== Histoire ==
Il existe trois types d'étoiles appariées :
* les doubles optiques : ce sont des étoiles sans relation qui apparaissent proches dans le ciel du fait d'un alignement avec la Terre dû au hasard ;
* les [[Binaire visuelle|binaires visuelles]] : étoiles liées par la gravitation, qui peuvent être résolues dans un télescope ;
* les binaires non-visuelles : celles dont le statut de binaires se déduit de moyens plus sophistiqués tels que l'[[occultation]], la [[Spectroscopie astronomique|spectroscopie]], ou la [[détection d'anomalies]] dans le mouvement propre du système.<br>D'un point de vue conceptuel, il n'existe pas de différence entre les deux dernières catégories, et les améliorations des performances des télescopes peuvent amener les étoiles binaires antérieurement classées comme non-visuelles vers la classe des visuelles, comme l'[[Alpha Ursae Minoris|étoile Polaire]] en 2006. Ainsi, c'est donc notre inaptitude à observer correctement les étoiles du troisième groupe qui les distingue.

En [[1650]], [[Giovanni Battista Riccioli]] (et probablement encore plus tôt, [[Benedetto Castelli]] et [[Galilée (savant)|Galilée]])<ref name="newviewofmizar">{{lien web|url=http://leo.astronomy.cz/mizar/article.htm|titre=Une nouvelle vision de Mizar (A New View of Mizar)|auteur=Leos Ondra|consulté le =26 mai 2007}}</ref> a observé que l'étoile [[Zeta Ursae Majoris|Mizar]], dans la [[constellation]] de la [[Grande Ourse]], est une étoile double<ref name="aitken1" />{{,}}<ref>{{Ouvrage
|auteur1=Giovanni Battista Riccioli
|titre=''Almagestum Novum''
|volume=1
|éditeur=
|année=1651
|passage=422
|lire en ligne=http://leo.astronomy.cz/mizar/riccioli.htm
|partie=1
}}{{Commentaire biblio|mention non identifiée dans la version anglaise de l'article : Bononiae : ex. ''typographia haeredis Victorij Benatij''}}</ref>. L'identification d'autres étoiles doubles a bientôt suivi. [[Robert Hooke]] découvrit un des premiers systèmes d'étoiles doubles, [[Gamma Arietis]], en 1664<ref> {{Ouvrage
|langue=en
|auteur1=Robert G. Aitken
|titre=''The Binary Stars''
|lieu=New York
|éditeur=McGraw-Hill
|année=1935
|passage=1
}}</ref>, alors que le Père Fontenay découvrait, en 1685, que l'étoile boréale brillante [[Alpha Crucis|Acrux]], dans la constellation de la [[Croix du Sud]], était une étoile double<ref name=aitken1/>.<br>Depuis cette date, la recherche a été conduite avec détermination et le ciel entier a été examiné pour les étoiles dont la [[magnitude apparente|magnitude limite]] descend aux alentours de 9,0<ref name=aitken1/>{{,}}<ref>{{Article astronomique|titre=''The present status of double star astronomy''|auteur= K. Aa. Strand|revue=aj|vol=59|mois=mars|année=1954|pages=61 à 66|bibcode=1954AJ.....59...61S}}</ref>.

À l'aide d'un [[télescope]] de {{unité|900|mm}}, on a pu établir qu'au moins une des 18 étoiles plus brillantes que la magnitude 9,0 dans la moitié Nord du ciel est une étoile double. Les catégories sans relation des étoiles doubles optiques et des véritables binaires sont regroupées pour des raisons pratiques et historiques. Lorsque l'on découvrit que Mizar était une étoile double, il était très difficile de déterminer si c'était un système binaire ou seulement une double optique. Le perfectionnement des télescopes, la spectroscopie<ref>[[Joseph von Fraunhofer|Fraunhofer]], 1814</ref> et la photographie constituent l'outillage de base pour procéder à cette distinction. Après qu'on eut déterminé que c'était une binaire visuelle, on découvrit que les composants de Mizar eux-mêmes étaient des binaires spectroscopiques<ref>[[Edward Charles Pickering|Pickering]], 1889</ref>. De plus, Mizar forme une double optique avec l'étoile [[80 Ursae Majoris|Alcor]]. Avec une séparation de 3 [[année lumière|années-lumière]], il est douteux, mais pas absolument prouvé, qu'il y ait une interaction gravitationnelle entre elles. Ainsi, « étoile double » demeure une terminologie utile pour les paires dont le statut n'est pas parfaitement éclairci.

== Observation ==
Les « étoiles doubles visuelles » se définissent comme des étoiles doubles qui sont visibles dans un [[télescope]] optique. Elles permettent d'évaluer le [[pouvoir de séparation]] d'un instrument.  Elles constituent la majorité des étoiles doubles connues<ref name=Heintz12>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=W. D.|nom1=Heintz|titre=Les étoiles doubles (Double Stars)|lieu=Dordrecht|éditeur=D. Reidel Publishing Company|année=1978|pages totales=174|passage=12|isbn=90-277-0885-1}}</ref>. Si les doubles visuelles montrent des propriétés similaires, telles qu'un [[mouvement propre]] dans l'espace, des [[parallaxe#Astronomie|parallaxes trigonométriques]], ou [[vitesse radiale|vitesses radiales]] similaires, il s'agit de signes évidents qu'elles sont liées gravitationnellement et forment un [[étoile binaire|système binaire]] ; dans ce cas, l'étoile double visuelle est appelée « binaire visuelle<ref name=Heintz12 />{{,}}<ref name=heintz17 /> ». 
L'observation des étoiles doubles visuelles par des mesures visuelles fournit la ''séparation'', ou [[distance angulaire]], entre les deux étoiles composant la paire dans le ciel et "l'[[angle de position]]". L'angle de position spécifie la direction dans laquelle les étoiles sont séparées et est défini par la direction de la composante la plus brillante vers la plus faible, avec le nord à 0°<ref name=argyle2> {{Ouvrage |langue=en |auteur1=Bob Argyle |titre=''Observing and Measuring Double Stars'' |lieu=Londres |éditeur=[[Springer Science+Business Media|Springer-Verlag]] |année=2004 |pages totales=326 |passage=2 |isbn=1-85233-558-0}}</ref>. Séparation et angle de position sont appelées "mesures". Dans les mesures d'une binaire visuelle, l'angle de position change progressivement et la séparation entre les deux étoiles oscille entre des valeurs maximum et minimum. Le tracé des mesures sur un plan produit une ellipse. C'est "l'orbite apparente", la projection de l'orbite des deux étoiles sur la [[sphère céleste]] ; la véritable [[orbite]] peut en être déduite par le calcul<ref name=argyle5355>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Bob Argyle|titre=''Observing and Measuring Double Stars''|lieu=Londres|éditeur=[[Springer Science+Business Media|Springer-Verlag]]|année=2004|pages totales=326|passage=53 à 67|isbn=1-85233-558-0}}</ref>. Bien que l'on s'attende à ce que la majorité des doubles visuelles cataloguées soient des binaires visuelles<ref name=Heintz12 />, les orbites n'ont été calculées que pour quelques milliers seulement des plus de {{formatnum:100000}} étoiles doubles visuelles connues<ref name=wdsintro>{{Ouvrage
|auteur1=Brian D. Mason, Gary L. Wycoff, and William I. Hartkopf
|titre=Présentation et augmentation du '''Washington Double Star catalogue'' (Introduction and Growth of the WDS)
|éditeur=Astrometry Department, [[United States Naval Observatory]]
|année=
|isbn=
|lire en ligne=http://ad.usno.navy.mil/wds/wdstext.html#intro
|consulté le=20 août 2008
}}</ref>{{,}}<ref>{{lien web|url=http://ad.usno.navy.mil/wds/orb6.html|titre=Sixième catalogue des orbites des étoiles binaires visuelles (Sixth Catalog of Orbits of Visual Binary Stars)|auteur=William I. Hartkopf et Brian D. Mason|série=[[United States Naval Observatory]]|consulté le=20 août 2008}}</ref>.
Les étoiles doubles visuelles peuvent aussi être des "doubles optiques", deux étoiles qui paraissent être proches l'une de l'autre par hasard. Ces paires sont en réalité séparées par une grande distance dans l'espace, et ne sont pas liées l'une à l'autre par la gravitation, mais se trouvent dans la même ligne de visée lorsqu'on les observe depuis la Terre. On peut distinguer les doubles optiques des étoiles binaires en observant leur mouvement relatif. Si le mouvement fait partie d'une orbite, ou si les étoiles ont une vitesse radiale similaire ou si la différence entre leur mouvement propre est petite en comparaison avec leur mouvement propre commun, la paire est probablement physique. Lorsqu'on les observe sur une courte durée, les composantes de doubles optiques aussi bien que des binaires visuelles à longue période apparaissent comme un mouvement rectiligne. Cette raison rend difficile la distinction entre ces deux possibilités<ref name=Heintz1718>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=W. D.|nom1=Heintz|titre=Les étoiles doubles (Double Stars)|lieu=Dordrecht|éditeur=D. Reidel Publishing Company|année=1978|pages totales=174|passage=17–18|isbn=90-277-0885-1}}</ref>.

== Désignations ==
Quelques étoiles brillantes doubles visuelles ont une [[désignation de Bayer]]. Dans ce cas, les composantes se distinguent par des suscriptions. Un exemple en est [[Alpha Crucis|α Crucis]] (Acrux), dont les composantes sont α<sup>1</sup> Crucis et α{{2}} Crucis. Du fait que α<sup>1</sup> Crucis est une [[binaire spectroscopique]], c'est en réalité une [[étoile multiple]]. Les suscriptions sont aussi utilisées pour distinguer des paires d'étoiles plus distantes, sans relation physique avec la même désignation de Bayer telle que [[Alpha Capricorni|α<sup>1,2</sup> Capricorni]] (séparées de 0,11°), [[Xi Centauri|ξ<sup>1,2</sup> Centauri]] (séparées de 0,66°), et [[Xi Sagittarii|ξ<sup>1,2</sup> Sagittarii]] (séparées de 0,46°). Ces paires optiques peuvent être résolues à l'œil nu.

En dehors de ces paires, les composantes d'une étoile double sont généralement notées par la lettre « A » pour l'étoile la plus brillante, la « primaire ») et « B » (pour l'étoile la plus faible, la « secondaire ») ajoutés à la désignation des étoiles doubles, quelle qu'en soit leur sorte. Par exemple, les composantes d'[[Sirius|α Canis Majoris]] (Sirius) sont α Canis Majoris A et α Canis Majoris B ; les composantes de [[44 Bootis]] sont 44 Bootis A et 44 Bootis B ; les composantes de [[ADS 16402]] sont ADS 16402A et ADS 16402B, et ainsi de suite. Les lettres « A B » peuvent être utilisées assemblées, pour désigner la paire. Dans le cas d'[[étoile multiple|étoiles multiples]], les lettres « C » et « D », et ainsi de suite, peuvent être utilisées pour noter des composantes additionnelles, souvent dans l'ordre croissant de séparation d'avec l'étoile « A », la plus brillante<ref name=Heintz19>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=W. D.|nom1=Heintz|titre=Les étoiles doubles (Double Stars)|lieu=Dordrecht|éditeur=D. Reidel Publishing Company|année=1978|pages totales=174|passage=19|isbn=90-277-0885-1}}</ref>. 

{| class="wikitable" style="float: right"
|+Désignations des découvreurs d'étoiles doubles<ref name=argyle307308 />
|-
!découvreur 
!Code  traditionnel
! Code WDS
|- 
| Observatoire de Brisbane
| Brs0
| BSO
|-
| [[Sherburne Wesley Burnham|S. W. Burnham]]
| β
| BU
|-
| [[James Dunlop]]
| Δ
| DUN
|-
| [[William Herschel]]
| H I, II, etc.
| H 1, 2, etc.
|-
| [[Nicolas-Louis de Lacaille|N. Lacaille]]
| Lac
| LCL
|-
| [[Friedrich Georg Wilhelm von Struve|F. G. W. Struve]]
| Σ
| STF
|- 
| Struve Appendix Catalogue I
| Σ I
| STFA
|- 
| Struve Appendix Catalogue I
| Σ II
| STFB
|- 
| [[Otto Struve]]
| OΣ
| STT
|-
| Pulkova Appendix Catalogue
| OΣΣ
| STTA
|}

Les doubles visuelles sont aussi désignées par une abréviation du nom de leur découvreur suivi par un numéro de catalogue spécifique de ce découvreur. Par exemple, la paire α Centauri AB fut découverte par le Père Richaud en [[1689]], et est ainsi désignée ''RHD 1''<ref name=aitken1 />{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web|url=http://ad.usno.navy.mil/wds/wdsnewweb3.txt|titre=Entrée 14396-6050 : RHD 1AB|série=The Washington Double Star Catalog|éditeur=[[United States Naval Observatory]]|consulté le=20 août 2008}}</ref>. Parmi d'autres exemples figurent Δ65, la {{65e|étoile}} double découverte par [[James Dunlop]], et Σ2451, découverte par [[Friedrich Georg Wilhelm von Struve|F. G. W. Struve]].

Le [[catalogue d'étoiles doubles de Washington]], une grande base de données d'étoiles doubles et multiples, contient actuellement plus de {{formatnum:100000}} entrées<ref name=wdsintro />, chacune d'entre elles donne les mesures pour la séparation des deux composantes. Chaque étoile double forme une entrée du catalogue. Les étoiles multiples avec « n » compagnes seront représentées par des entrées dans le catalogue pour "n"-1 paires, chacune donnant la séparation d'une composante de l'étoile multiple de chacune des autres étoiles. Des codes tels que « AC » sont utilisés pour noter quelles composantes sont mesurées (dans le cas présent, la composante C relativement à la composante A). Ceci peut être modifié pour une forme telle que « AB-D », indiquant la séparation d'une composante à  une paire très serrée (dans le cas présent, l'étoile D par rapport à la paire AB). Le code Aa peut aussi être utilisé pour noter une composante qui est mesurée par rapport à une autre composante, A dans le cas présent<ref>{{lien web|url=http://ad.usno.navy.mil/wds/wdsweb_format.txt |titre=''Format of the current WDS, Washington Double Star Catalog''|série=[[United States Naval Observatory]]|consulté le=26 août 2008}}</ref>. Les désignations des découvreurs font aussi l'objet de listes. Cependant, les abréviations traditionnelles des  découvreurs telles que ''Δ'' et ''Σ'' ont été encodées dans des chaînes de lettres Roman majuscules, et c'est ainsi, par exemple, que  ''Δ65'' est devenu ''DUN&nbsp;&nbsp;65'' et que ''Σ2451'' est devenu ''STF2451''. D'autres exemples figurent dans le tableau de droite<ref>{{lien web|url=http://ad.usno.navy.mil/wds/wdsnewref.txt|titre=Références et codes de découvreur WSD (References and discoverer codes, The Washington Double Star Catalog)|série=[[United States Naval Observatory]]|consulté le= [[20 août]] [[2008]]}}</ref>{{,}}<ref name=argyle307308> {{Ouvrage|langue=en|auteur1=Bob Argyle|titre=''Observing and Measuring Double Stars''|lieu=Londres|éditeur=[[Springer Science+Business Media|Springer-Verlag]]|année=2004|pages totales=326|passage=307–308|isbn=1-85233-558-0}}</ref>.

== Exemples ==
=== Binaires visuelles ===

* [[Alpha Centauri]] AB
* [[Alpha Canis Majoris|Sirius]] AB
* [[Alpha Canis Minoris|Procyon]] AB
* [[Alpha Aurigae|Capella]] AB
* [[p Eridani]]
* L'[[Alpha Ursae Minoris|étoile polaire]] ou α [[Petite Ourse|Ursae Minoris]] ou α UMi
* [[Alpha Crucis|Acrux]] ou α [[Croix du Sud|Crucis]] ou α Cru

=== Doubles optiques ===
* [[Alpha1 Capricorni|Alpha<sup>1</sup> Capricorni]] et [[Alpha2 Capricorni|Alpha{{2}} Capricorni]] ;
* [[Xi Sagittarii|Xi<sup>1,2</sup> Sagittarii]] ;
* [[Winnecke 4]].

=== Étoiles incertaines ===
* Le système [[Alpha Centauri]] (AB) et [[Proxima Centauri]] (bien que son association avec α Cen C soit une probabilité reconnue).
* Le système Aa/Ab/Ba/Bb et YY Geminorum de l'étoile [[Castor (étoile)|Castor]] bien que Castor (Ca/Cb) soit généralement considéré comme probable.
* Le système [[80 Ursae Majoris|Mizar]] (Aa/Ab/Ba/Bb) et [[Zeta Ursae Majoris|Alcor]] (ainsi Mizar C) est généralement considéré comme peu probable.

== Références ==
<references/>

== Source ==
{{Traduction/Référence|en|Double star|291865388}}

== Articles connexes ==
{{Catégorie principale}}
* [[Étoile binaire]]
* [[Étoile multiple]]
* [[Pouvoir de séparation]] d'un [[télescope]]

{{Palette Étoile}}
{{Portail|astronomie|étoiles}}

[[Catégorie:Étoile double|*]]