«Twinkle, twinkle little star» est une récitation enchanteresse pour les enfants, mais elle contient deux idées fausses qui attestent de la faillibilité de l'observation terrestre. D'abord, les étoiles ne sont pas petites. Certains peuvent être de la taille d'une Terre, mais la plupart sont plus grands que Jupiter, la plus grande planète du système solaire. Deuxièmement, ils ne scintillent pas; ils brillent, et la luminosité et la couleur de la lumière de chaque étoile donnent des informations sur sa température, sa taille et même son âge et son destin probable.
Le filtre de l'atmosphère
Regarder les étoiles de La Terre est un peu comme les regarder à travers un filtre à eau car, comparé au vide de l'espace, l'atmosphère est dense. De plus, l'air est toujours en mouvement, de sorte que la lumière des étoiles semble se déplacer et scintiller. L'atmosphère fait également paraître les étoiles plus pâles qu'elles ne le seraient si nous pouvions les voir depuis l'espace. Représentations populaires d'étoiles avec des points ou des rayons s'étendant d'un centre brillant, les étoiles apparaissent de l'espace comme points ronds de la lumière; la raison pour laquelle ils scintillent dans les images photographiques est que la lumière diffracte dans les lentilles et les miroirs.
Les étoiles ont des couleurs différentes
Si vous vous arrêtez et regardez le ciel dans une nuit sombre et sans lune, il est facile de repérer différences de couleur entre les étoiles. La couleur d'une étoile est une indication visuelle de sa température de surface. Les étoiles les plus chaudes sont bleues et les suivantes les plus chaudes sont blanches. Les étoiles jaunes comme le soleil sont à côté, tandis que les étoiles rouges sont les plus cool des étoiles visibles. Beaucoup d'étoiles rouges sont si faibles que les gens ne peuvent pas les voir du tout, et certaines étoiles, appelées naines brunes, émettent à peine la moindre lumière. Certaines étoiles n'émettent pas de lumière - elles le piègent. Ce sont des trous noirs, les restes d'étoiles géantes chaudes qui ont explosé sous forme de supernovae.
Les étoiles ont des tailles différentes
Une raison pour laquelle les étoiles varient en luminosité est que les étoiles plus chaudes émettent plus d'énergie ceux-là, mais une autre raison importante est que certains sont beaucoup plus grands que d'autres. Par exemple, Betelgeuse - une étoile dans la constellation d'Orion - brille d'une lumière rouge, mais elle nous apparaît lumineuse parce qu'elle est simplement énorme. S'il prenait la place du soleil, sa surface s'étendrait jusqu'à l'orbite de Jupiter. Les naines blanches, à l'autre extrémité de l'échelle, sont de la taille d'une Terre, mais elles figurent parmi les objets les plus chauds du ciel. Ils sont les restes d'étoiles mourantes et sont souvent entourés d'une formation de gaz fantomatique connue sous le nom de nébuleuse planétaire.
Magnitude apparente et absolue
Certaines étoiles paraissent plus lumineuses aux Terriens simplement parce qu'elles sont plus proches . Les astronomes classent la luminosité des étoiles - vue de la Terre - en leur attribuant un nombre connu sous le nom de magnitude apparente - plus la magnitude est petite, plus l'objet est lumineux. Ils ont également conçu une mesure qui classe les étoiles en fonction de leur luminosité par rapport à l'autre. Ce nombre, appelé magnitude absolue, décrit comment une étoile brillante apparaîtrait si elle était distante de 10 parsecs (environ 32,6 années-lumière). Avec une magnitude apparente de moins de 26,7, le soleil est l'objet le plus brillant du ciel. Sa magnitude absolue, cependant, n'est que de 4,7. Si telle était sa magnitude apparente, elle ne serait même pas visible à l'œil nu d'une personne dans un centre urbain.
