Les étoiles du Bouvier

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Arcturus

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α Boötis, Arcturus, est l'étoile la plus brillante de la constellation du Bouvier. Avec Spica et Denebola, elle fait partie de l'astérisme du Triangle du Printemps et, par extension, fait également partie du Grand Diamant avec l'étoile Cor Caroli. Vue de la Terre, elle semble être positionnée presque au pôle nord galactique.

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Le nom traditionnel d'Arcturus dérive du grec ancien Ἀρκτοῦρος (Arktouros) qui signifie « le Gardien de l'Ours » (ἄρκτος (arktos), « l'ours » et οὖρος (ouros), « l'observateur, le gardien »). L'étoile est connue sous ce nom depuis au moins l'époque d'Hésiode, vers 700 avant JC.  En astronomie chinoise, cette étoile est appelée Dajiao. Elle représente à elle seule un astérisme, qui symbolise le Roi Céleste, nom manifestement donné par la luminosité de l'astre dans le ciel. En hawaïen, Arcturus se nomme Hokule'a ("l'Etoile du Bonheur"). Elle est l'étoile zénithale de l'île principale de Hawaii, qui permettait aux navigateurs venant de l'hémisphère sud de rejoindre aisément le groupe des îles Sandwich.

Une tradition astronomique associe Arcturus au mythe d'Arcas, qui était sur le point de tuer sa propre mère Callisto avec son arc lors d'une chasse, cette-dernièer ayant été transformée en ours. Zeus avait évité leur destin tragique imminent en catastérisant Arcas en constellation du Bouvier, appelé Arctophylax " le Gardien de l'Ours " par les Grecs, et sa mère en Grande Ourse (en grec Arctos " l'Ours "). 

Aratos de Sole dit dans ses Phénomènes que l'étoile Arcturus se trouvait au-dessous de la ceinture d'Arctophylax, alors que selon Ptolémée (dans l'Almageste) elle se trouvait entre ses cuisses.

Une tradition alternative associe le nom à la légende d'Icarius (cf. supra). Il est dit qu'Icarius est devenu Arcturus, tandis que son chien, Maira, est devenu Canicula (Procyon), bien que "Arcturus" ici puisse être utilisé dans le sens de la constellation plutôt que de l'étoile.

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Avec une magnitude absolue de -0,30, Arcturus est, avec Vega et Sirius, l'une des étoiles les plus lumineuses du voisinage du Soleil : elle est environ 110 fois plus lumineuse que le Soleil dans le visible, alors qu'elle émet une grande partie de sa lumière dans l'infrarouge ; ainsi sa luminosité totale est d'environ 180 fois celle du Soleil. Avec une magnitude de -2,2 dans la bande J en proche infrarouge, seules Bételgeuse (-2,9) et R Doradus (-2,6) sont plus lumineuses. Son rendement inférieur en lumière visible est dû à une efficacité de rayonnement moindre du fait d'une température de surface inférieure à celle du Soleil.

Avec une magnitude visuelle apparente de −0,05, Arcturus est l'étoile la plus brillante de l'hémisphère céleste nord et la quatrième étoile la plus brillante du ciel nocturne, après Sirius (−1,46 magnitude apparente), Canopus (−0,72) et α Centauri (magnitude combinée de −0,27). Cependant, α Centauri AB est une étoile binaire, dont les composants sont tous deux plus faibles qu'Arcturus. Cela fait d'Arcturus la troisième étoile individuelle la plus brillante, juste devant α Centauri A (officiellement nommé Rigil Kentaurus), dont la magnitude apparente est de −0,01. Ainsi, en 1635 le mathématicien et astronome français Jean-Baptiste Morin a pu observer Arcturus en journée avec un télescope, ce qui était une première pour une étoile autre que le Soleil ou un supernova.

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Arcturus n'est située qu'à 36,7 années-lumière (11,26 parsecs). En raison de sa proximité, Arcturus a un mouvement propre élevé de deux secondes d'arc par an, supérieur à toutes les étoiles de première magnitude à l'exception d'α Centauri. Ainsi, dans l'antiquité, Arcturus était plus proche du centre de la constellation. Elle se déplace rapidement (122 km/s) par rapport au Soleil, et se rapproche de nous. La distance la plus courte surviendra dans environ 4000 ans. Arcturus fait partie d'un groupe d'étoiles (le Flux d'Arcturus) dont la vitesse (100 km/s) et l'abondance d'éléments lourds, suggère que ces étoiles proviennent d'une petite galaxie qui serait entrée en collision et aurait fusionné avec la Voie lactée il y a 5 à 8 milliards d'années (ce groupe est composé de 52 autres étoiles de ce type).

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Arcturus est une géante rouge évoluée de classification stellaire K0 III qui a épuisé son noyau d'hydrogène et s'est éloignée de la séquence principale, âgée de 6 à 8,5 milliards d'années. Les mesures astérosismologiques permettent le calcul direct de la masse et du rayon, donnant des valeurs de 0,8 ± 0,2 M☉ et 27,9 ± 3,4 R☉, alors que les modèles suggèrent plutôt qu'elle soit légèrement plus grande que le Soleil tandis que le rapport isotopique de l'oxygène pour une étoile ayant subit sa première drague donnerait une masse de 1,2 M☉.

 

L'étoile présente une activité magnétique qui chauffe les structures coronales et elle subit un cycle magnétique de type solaire d'une durée probablement inférieure à 14 ans. Un champ magnétique faible a été détecté dans la photosphère avec une intensité d'environ un demi gauss. L'activité magnétique semble se situer le long de quatre latitudes et est modulée en rotation. 

 

 

Nekkar

 

β Boötis est une géante âgée de 240 à 251 millions d'années et de magnitude visuelle apparente de 3,5, qui marque la tête du Bouvier, le berger. Elle est située à environ 225 années-lumière (69 parsecs) et, à cette distance, la magnitude de l'étoile est réduite de 0,06 à cause de l'extinction causée par le gaz et la poussière intergalactiques. Son nom traditionnel Nekkar ou Nakkar dérive du nom arabe de la constellation : Al Baḳḳār « Le Berger ». Elle fait plus de trois fois la masse du Soleil et plus de 21 fois son rayon avec une masse estimée entre 3,24 et 5,0 ± 1,5 masses solaires

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De classification stellaire de G8 IIIa, elle rayonne environ 170 à 194 fois plus de luminosité que le Soleil depuis son enveloppe externe avec une température effective de 4 932 K, ce qui lui donne la lueur jaune d'une étoile de type G. Sa période de rotation est estimée à environ 200 jours et ses pôles sont inclinés de 28 ° ± 6 ° par rapport à la ligne de visée depuis la Terre.

En 1993, le satellite ROSAT a observé une éruption de rayons X de Beta Boötis qui a libéré environ 1,7 × 10^32 erg. C'était la première observation de ce type pour une étoile de ce type (ie. à faible activité). Cet éclat pourrait être expliquée par une étoile compagne naine de type M non encore observée.

 

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Seginus

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γ Boötis est une binaire variable de type Delta Scuti située à environ 85 années-lumière, de période de 1,13 heure. Sa luminosité varie entre les magnitudes +3,02 et +3,07. γ Boötis forme le composant primaire ou «A» du système (officiellement dénommé Seginus).

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Gamma Boötis portait le nom traditionnel Ceginus avant de s’appeler Seginus, de cheguius ou theguius, apparemment lié à des erreurs de transcription latine d'une traduction arabe du nom grec du Bouvier.  γ Boötis s’est aussi appelée Haris à Bečvář, nom dérivé du nom arabe de la constellation du Bouvier, Al-Haris Al-Sama, signifiant «  Le Garde du Nord ». Dans le Calendarium de son catalogue des étoiles, Al Achsasi al Mouakket' désignait γ Boötis par Menkib al Aoua al Aisr (منكب العواء الأيسر - mankibu lʿawwaaʾi lʾaysar), qui a été traduit en latin par Humerus Sinister Latratoris, signifiant « L'épaule Gauche de l'Aboyeur ».  Dans l'astronomie chinoise, γ Boötis était appelée « L'indicateur Scintillant » (招搖, Zhāoyáo), car cette étoile représentait à elle seule l'astérisme du « Manoir Racine ».

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Princeps

 

δ Boötis est une étoile double située à environ 121,8 années-lumière (37,3 parsecs) parfois appelée signifiant prince ou premier en latin. L'origine de ce nom n'est pas claire, et elle apparaît généralement plutôt dans un contexte astrologique. La magnitude visuelle apparente de cette étoile est de 3,5, ce qui la rend visible à l'œil nu même pendant une Pleine Lune. Son nom chinois est « La Septième Etoile Des Sept Excellences » (七公 七, Qī Gōng qī), faisant référence à 七公 (Qī Gōng), l’astérime des Sept Excellences composé de δ Boötis, 42 Herculis, τ Herculis, φ Herculis, χ Herculis, ν1 Boötis et μ1 Boötis.

 

δ Boötis est une paire d'étoiles situées à proximité l'une de l'autre et partageant un mouvement commun dans l'espace, ce qui suggère qu'il s’agit d’un système binaire. En se fondant sur leur séparation angulaire, elles ont une séparation projetée de 3800 unités astronomiques (UA) et, si elles sont liées gravitationnellement, elles mettent au moins 120 000 ans pour achever une orbite.

 

Le composant le plus brillant a une classification stellaire G8 III, ce qui signifie qu'il a épuisé l'approvisionnement en hydrogène de son noyau et a évolué en géante. Elle a un rayon de plus de dix fois le rayon du Soleil et une  métallicité basse. Son enveloppe externe a une température effective de 4 847 K, ce qui lui donne la teinte jaune caractéristique d'une étoile de type G.

Le composant secondaire a une classification stellaire G0 V, ce qui indique qu'il s'agit d'une étoile de la séquence principale dont les propriétés physiques sont similaires à celles du Soleil. Sa magnitude visuelle apparente est de 7,81, ce qui la rend beaucoup moins lumineuse que le composant A.

 

 

Izar

 

ε Boötis est une binaire pouvant être résolue avec un petit télescope. Elle portait les noms traditionnels Izar, Mirak et Mizar et a été nommé Pulcherrima par Struve. Izar, Mirak et Mizar sont des translittérations de  l'arabe إزار ʾizār (« La Voile ») et المراق al-maraqq («  Les Reins »), Pulcherrima signifiant « plus beau » en latin.

 

Al Achsasi Al Mouakket l’a désignée comme Mintek al Aoua (منطقة العوّاء minṭáqa al awwa) dans le catalogue des étoiles de son Calendarium, ce qui a été traduit en latin par Cingulum Latratoris, signifiant « La Ceinture de l’Aboyeur ». Dans l'astronomie chinoise, ε Boötis est « La Première Etoile De La Lance Céleste »  (梗 河 一, Gěng Hé yī), faisant référence à l’astérisme  梗 河 (Gěng Hé) « la Lance Céleste », composé d'Epsilon Boötis, Sigma Boötis et Rho Boötis.

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ε Boötis se compose d'une paire d'étoiles avec une séparation angulaire de 2,852 ± 0,014 secondes d'arc avec un angle de position de 342.9° ± 0.3°. Le composant le plus lumineux (A) a une magnitude visuelle apparente de 2,37, le rendant facilement visible à l'œil nu. Le composant le plus faible (B) est à une magnitude de 5,12, qui en lui-même serait également visible à l'œil nu. Ils sont situés à environ 203 années-lumière (62 parsecs) de la Terre ce qui signifie que la paire a une séparation projetée de 185 unités astronomiques, et qu'elles orbitent l'une sur l'autre avec une période d'au moins 1 000 ans.

 

Le membre le plus brillant a une classification stellaire de type K0 II-III, ce qui signifie qu’il s’agit d’une étoile assez évoluée dans son évolution stellaire, ayant déjà épuisé l’hydrogène en son cœur. Avec plus de quatre masses solaires, elle s'étend à environ 33 fois le rayon du Soleil en émettant une luminosité 501 fois supérieure à celle du Soleil. Cette énergie est rayonnée de son enveloppe externe  à une température effective de 4 550 K, ce qui lui donne la teinte orange d'une étoile de type K.

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L'étoile compagnon a une classification A2 V,  càd une étoile de la séquence principale qui génère de l'énergie par la fusion thermonucléaire de l'hydrogène en son cœur. Cette étoile tourne rapidement, avec une vitesse de rotation projetée de 123 km/s. Au moment où le petit compagnon aura atteint le point actuel du compagnon principal dans son évolution, le plus grand des deux aura perdu une grande partie de sa masse en se transformant en nébuleuse planétaire et aura évolué pour devenir une naine blanche. La paire aura essentiellement changé de rôle: l'étoile la plus brillante devenant une naine brune, tandis que le petit compagnon brillera comme une géante.