Qu'est-ce qu'une double étoile?
Vu de la Terre, plusieurs paires d’étoiles semblent très proches les unes des autres et sont souvent décrites comme des étoiles doubles. Dans certains cas, cela résulte d'un alignement fortuit de deux étoiles très éloignées l'une de l'autre, ce que l'on appelle un double optique. Alternativement, les étoiles peuvent être suffisamment proches pour interagir par gravitation de telle sorte qu'elles tournent autour l'une de l'autre - c'est ce qu'on appelle un système d'étoiles binaire. Plusieurs systèmes stellaires comportant plus de deux étoiles en orbite sont également possibles. On pense que pas moins de 85% des étoiles de notre galaxie appartiennent à plusieurs systèmes stellaires, y compris des binaires.
Il existe un certain nombre d'exemples d'étoiles doubles des deux types. Zeta Lyra, près de l'étoile brillante Vega, est un exemple d'étoile double optique: les deux étoiles se distinguent par des jumelles. Sirius A et B, et Alpha Centauri A et B sont des exemples de systèmes d'étoiles binaires. Ces deux systèmes apparaissent comme une seule étoile à l'œil nu.
Lorsqu'il est possible de résoudre un système binaire en deux étoiles distinctes, à l'œil nu ou au moyen d'un télescope, le système est appelé binaire visuel. Ceux-ci peuvent généralement être distingués des doubles optiques par l'observation des mouvements des étoiles les uns par rapport aux autres. Dans de rares cas, les étoiles, vues de la Terre, peuvent s'éclipser les unes des autres, ce qui entraîne une réduction périodique de la lumière des étoiles. Algol, dans la constellation de Persée, est un exemple où la gradation, qui a lieu tous les deux ou trois jours, est réellement visible à l'œil nu. Là où il y a une éclipse, il est possible de calculer les diamètres des deux étoiles à partir de la durée de la gradation.
Dans de nombreux cas, une étoile double apparaît sous la forme d'une seule étoile, même lorsqu'elle est vue à l'aide d'un puissant télescope, car les étoiles composant sont très proches les unes des autres et / ou très éloignées. Un certain nombre de méthodes peuvent être utilisées pour déterminer si une étoile est en fait un système binaire comprenant deux étoiles. Différents types d'étoiles produisent des spectres reconnaissables, en raison de leurs compositions différentes. Si l'analyse du spectre d'émission d'un objet distant et lumineux indique deux types distincts de spectre stellaire, cela indiquerait qu'il s'agit d'un système à double étoile contenant deux types d'étoiles différents.
Une autre méthode de détection des étoiles binaires, impliquant à nouveau des spectres stellaires, utilise l'effet Doppler. Dans un système à deux étoiles, il est probable qu’une des étoiles se déplace vers la Terre ou s’éloigne de celle-ci, les étoiles tournant en orbite. Le spectre de l'étoile sera décalé en bleu lorsqu'il approche et le décalage rouge en recul. Cette situation s'inversera périodiquement, indiquant un mouvement orbital, même si une seule des étoiles peut réellement être observée.
Les étoiles doubles peuvent être suffisamment proches les unes des autres pour que la gravité d’une étoile puisse tirer du matériau de l’autre. Celles-ci sont appelées binaires de contact. Cette situation peut se produire lorsqu'une des étoiles se dilate au point qu'une partie de son matériau extérieur empiète sur la zone où l'attraction gravitationnelle de l'autre étoile est plus forte. Un tel exemple est le système binaire en étoile Beta Lyrae, également appelé Sheliak.