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Les étoiles doubles visuelles

L'expression "étoile double visuelle" désigne un ensemble de deux étoiles qui, observées depuis la Terre, apparaissent extrêmement voisines lorsqu'on les regarde avec une paire de jumelles, un télescope (réflecteur) ou une lunette astronomique (réfracteur). Cette proximité peut résulter d'un effet de perspective, et l'étoile double est alors appelée "couple optique". Les deux étoiles peuvent aussi être réellement proches l'une de l'autre, et liées par l'attraction universelle. Leur ensemble constitue dans ce cas un "couple physique" ou "binaire". Chaque composante d'un tel système se meut par rapport à l'autre en décrivant une orbite ayant la forme d'une ellipse. L'observation du mouvement relatif des composantes d'une binaire au cours du temps aboutit à la détermination des paramètres ou "éléments" de l'orbite. Deux de ces éléments ont un intérêt particulier : la période de révolution, exprimée en années et le demi-grand axe, exprimé comme une séparation angulaire en secondes de degré. Si l'on connaît en outre la distance de la binaire par la mesure de sa parallaxe, on peut déduire de ces trois grandeurs la masse totale de la binaire grâce à une relation résultant de la loi de l'attraction universelle. Les masses des étoiles ont une grande importance en astrophysique car l'évolution d'une étoile dépend beaucoup de sa masse, comme l'a montré l'astrophysicien américain d'origine indienne Chandrasekhar.

En outre, certaines étoiles sont multiples et constituent des systèmes interdépendants plus ou moins stables au cours du temps.

Autres étoiles doubles

D'autres étoiles sont vues comme simples à la lunette ou au télescope, mais la lumière que nous en recevons, analysée par un spectroscope, montre que certaines "raies spectroscopiques" sont dédoublées. Ce dédoublement s'explique par l'effet Doppler-Fizeau et révèle la présence de deux étoiles ; ces étoiles sont appelées étoiles doubles spectroscopiques.

Pour certaines étoiles, on observe une brusque décroissance de leur luminosité et peu après une remontée de la luminosité à sa valeur normale ; ce comportement se répète de façon périodique. La diminution et la remontée de la luminosité s'expliquent par le phénomène d'éclipse : l'étoile est double et au cours du mouvement relatif des deux composantes, la composante la moins lumineuse éclipse la composante la plus lumineuse. Il s'agit des étoiles doubles dites "à éclipses".

Pour certaines étoiles vues comme simples à la lunette, une trajectoire festonnée suggère que l'étoile tourne autour du centre de masse du système qu'elle forme avec un compagnon invisible. De telles étoiles doubles sont dites astrométriques. Plusieurs décennies après la découverte d'un compagnon de l'étoile Sirius à partir du mouvement de Sirius et la détermination de l'orbite du système double par Friedrich Bessel, ce compagnon fut observé visuellement par Alvan Clark.

Activités de la Commission

La Commission des Etoiles Doubles rassemble les astronomes amateurs et professionnels qui s'intéressent aux étoiles doubles. Ses réunions ont pour objectif d'organiser les observations, en particulier de prévoir des missions de mesure ou d'identification de couples, de permettre aux observateurs de présenter leurs projets et leurs résultats, d'évaluer et de coordonner les nouveaux développements techniques. En outre, ses réunions sont l'occasion d'entendre des exposés scientifiques se rapportant notamment aux diverses catégories d'étoiles doubles.

Les membres de la S.A.F. intéressés par les étoiles doubles, qu'ils aient ou non quelques connaissances dans ce domaine, sont invités à faire partie de la Commission. Ils seront accueillis avec plaisir et mis en relation avec les observateurs pour leur permettre de s'initier à l'observation et à la mesure des étoiles doubles.

La Commission se réunit deux fois par an : un samedi en hiver ou au printemps à Paris, un samedi et un dimanche en été ou en automne en un lieu différent chaque année.

Un bulletin intérieur à caractère informel conserve la trace des communications présentées aux réunions et constitue un outil de travail pour les membres de la Commission.

Histoire

Un groupe informel, appelé "groupe des observateurs d'étoiles doubles", fut constitué à l'initiative de Pierre DURAND. Grâce à l'hospitalité des parents de Joël MINOIS, il tint sa première réunion à Bourg-la-Reine (près de Paris) le 23 novembre 1980, avec Pierre DURAND comme animateur.

Dès l'année 1981, le groupe fut reconnu comme une commission spécialisée par la Société Astronomique de France et Pierre DURAND fut nommé Président. Paul BAIZE fut nommé Président d'honneur. Paul COUTEAU, Paul MULLER¹ et Guy SOULIE, astronomes professionnels, devinrent conseillers scientifiques. Pierre BACCHUS, Jean DOMMANGET, Frans van't VEER, Marco SCARDIA et Daniel BONNEAU, astronomes professionnels, devinrent également conseillers scientifiques au cours des années qui suivirent. Joël MINOIS fut le premier Vice-Président, remplacé par Jean-Louis AGATI.

Frédéric HONNART fut le premier Secrétaire ; après son départ pour les Pays-Bas, il fut remplacé par Emile NEGRE jusqu'en 1985. Jean-Claude THOREL devint Secrétaire à partir de 1986.

Pierre DURAND est resté Président jusqu'au 2 septembre 1990. Le Conseil de la S.A.F. a accepté sa démission et son remplacement par Edgar SOULIE. Paul BAIZE mourut le 6 octobre 1995. Le 2 mars 1996, Paul MULLER fut nommé Président d'honneur et André BRADEL devint Secrétaire en remplacement de Jean-Claude THOREL.

Pour favoriser la rencontre des astronomes amateurs éloignés de la capitale, qui n'ont pas toujours la possibilité de participer à la Journée des Commissions que la S.A.F. organise chaque année à Meudon, Pierre DURAND eut l'heureuse idée de programmer des réunions de deux jours en été ou en automne en divers lieux choisis. Ces réunions de deux jours ont constitué les temps forts de la vie de la Commission et la liste en est donnée ci-dessous :

1982	30-31 octobre	Marseille
1983	17-23 août	Observatoire d'Aniane (cette réunion dans la région de Montpellier fut essentiellement un stage d'observation des étoiles doubles)
1984	25-26 août	Observatoire de Lille
1985	17-18 août	Observatoire de Bordeaux
1986	23-24 août	Observatoire Royal de Belgique à Bruxelles
1987	22-23 août	Observatoire de Meudon
1988	27-28 août	Observatoire de Strasbourg
1989	28-29 octobre	Observatoire de Nice
1990	1er-2 septembre	Gap
1991	31 août-1er septembre	Annecy
1992	26-27 septembre	Neuvy-sur-Barangeon (Cher)
1993	25-26 septembre	Saint-Etienne
1994	1er-2 octobre	Château de la Pervenchère, près de Nantes
1995	2-3 septembre	Saint-Symphorien-sur-Coise (Rhône)
1996	28-29 septembre	Observatoire de Nice
1997	6-7 septembre	Hôtel des Sociétés Savantes, Place Bardineau à Bordeaux
1998	29-30 août	Observatoire de Strasbourg
1999	4-5 septembre	Bélesta-en-Lauragais (Haute-Garonne), près de l'observatoire de l'association ADAGIO
2000	7-8 octobrebre	Castelldefels, (environs de Barcelone)

De 1980 à 1985, le regretté Emile NEGRE réalisa un bulletin intérieur et le diffusa aux membres de la Commission (N^o 1 à 11). Jean-Claude THOREL poursuivit la réalisation du bulletin de 1986 jusqu'à 1992 (N^o 12 à 22). Depuis 1993, Pierre DURAND a repris cette tâche (N^o 23 à 27, 29 et suivants).

En 1985, Paul MULLER reçut le prix Janssen de la Société Astronomique de France. Un colloque intitulé "La contribution des astronomes amateurs à l'astronomie" fut organisé à Paris en juin 1987 sous les auspices de l'Union Astronomique Internationale (colloque N^o 98) à l'occasion du centenaire de la Société Astronomique de France. Au cours de ce colloque, Paul BAIZE fut l'un des douze récipiendaires du prix du centenaire de la S.A.F. Edgar SOULIE présenta une nouvelle méthode d'amélioration de l'orbite d'une étoile double visuelle.

En 1987, Pierre DURAND a publié le chapitre XII intitulé "Les étoiles doubles et multiples" de l'ouvrage collectif "Astronomie – Le guide de l'observateur", réalisé sous la direction de Patrick MARTINEZ (tome 2, p. 669 à 722, éditeur Société d'Astronomie Populaire, Toulouse).

En décembre 1988 parut le numéro spécial "Etoiles doubles" de "L'Astronomie", dont la coordination fut assurée par Pierre DURAND et Frans van't VEER.

La Commission a tenu chaque année à Paris une réunion à l'automne, remplacée depuis quelques années par une réunion au printemps. Une réunion supplémentaire spécialisée sur les dispositifs à transfert de charge (DTC alias CCD) se tint le 12 octobre 1991 à Paris. La Commission des Etoiles Doubles a régulièrement participé à la Journée des Commissions de la Société Astronomique de France qui se tient chaque année un samedi du mois de mai à l'Observatoire de Paris-Meudon.

Plusieurs missions d'identification ou de mesure des étoiles doubles visuelles furent organisées dans plusieurs observatoires (Bordeaux, Lille, Nice, Pic-du-Midi de Bigorre). MM. AGATI, DEBACKERE, DURAND, FARRONI, HURET, LEMASLE, SALAMAN, M. et M^me THOREL ont participé à une, deux ou plusieurs de ces missions. En outre le regretté Jacques LE BEAU, Jean-Claude et Yvonne THOREL ont fait de nombreuses missions d'observation à l'Observatoire de la Côte d'Azur à Nice. Au cours de ses missions, Jean-Claude THOREL a découvert trois nouvelles étoiles doubles. André DEBACKERE a découvert deux étoiles doubles. Un article sur l'identification de quelques étoiles du catalogue pour le satellite HIPPARCOS fut communiqué par Pierre BACCHUS au Centre de Données Stellaires de Strasbourg.

André DEBACKERE a suscité l'intérêt de plusieurs amateurs (Jacques CAZENEUVE, Michel LEFEBVRE et le regretté Paul VIEL) pour les étoiles doubles et a guidé leur apprentissage de la mesure de couples écartés par la méthode des passages à l'aide d'un chronomètre. Après cette étape d'initiation à la mesure scientifique, ils ont pratiqué la méthode de la grille de diffraction inventée par Ejnar HERTZSPRUNG, et appliquée aux étoiles doubles visuelles par Maurice DURUY. Le regretté Pierre JANNY et Marc CHAPELET ont photographié des étoiles doubles et mesuré les éléments de position sur leurs photographies.

Un micromètre à double image à lame de spath avait été inventé par Bernard LYOT dans les anneées 1940 et utilisé par Henri CAMICHEL et Audouin DOLLFUS. A partir de cette invention, un important développement instrumental fut réalisé sous la direction de Jean-Louis AGATI, avec la participation de Pierre BACCHUS, du regretté Roland CARON, de Gino FARRONI, de René-Georges HURET et d'Edgar SOULIE. Ce développement déboucha sur la fabrication en série du micromètre par la société MECA-PRECIS de Châtillon-sur-Indre.

Depuis 1991, MM. Gino FARRONI, Patrick LAGRANGE, Guy MORLET et Maurice SALAMAN, rejoints par Florence et Pascal MAUROY et par François RADUREAU, s'intéressent à la mesure des couples sur des images acquises et numérisées à l'aide d'une caméra avec dispositif à transfert de charge (DTC alias CCD), éventuellement refroidie par effet Peltier, et d'un micro-ordinateur. Deux logiciels de traitement et de mesure ont été développés par Guy MORLET à partir d'algorithmes de Pierre BACCHUS et Christian BUIL.

Les principaux travaux des membres de la Commission, en particulier les séries de mesures d'étoiles doubles, sont publiés régulièrement dans la revue Observations et Travaux. Au cours d'une carrière d'amateur exceptionnellement brillante et longue, notre Président d'honneur Paul BAIZE a fait 24044 mesures. Il a publié 471 orbites se rapportant à plus de 300 couples dans la Circulaire de la Commission 26 (Etoiles doubles) de l'Union Astronomique Internationale. Sa contribution significative à l'astronomie fut reconnue par les pouvoirs publics : le 30 juillet 1994, il fut promu commandeur de l'Ordre National du Mérite.

Par des exposés et des articles, Paul MULLER a proposé aux observateurs la mesure de couples qui n'ont pas été observés par les spécialistes depuis des décennies. Ces "couples négligés" sont nombreux. Une liste de tels couples, accessibles aux amateurs, fut élaborée par Paul MULLER et insérée dans le bulletin intérieur N^o 23 de la Commission.

Par des conférences et un article, Jean-Claude THOREL a retracé la vie et l'œuvre de Robert JONCKHEERE, un astronome amateur français doué d'une acuité visuelle exceptionnelle, qui devint ensuite astronome professionnel.

Des contacts ont été établis avec des astronomes amateurs intéressés par les étoiles doubles en Espagne (Tofol TOBAL) et aux Etats-Unis (Ronald C. TANGUAY) depuis 1990, en Allemagne (Andreas ALZNER), au Brésil (Dr. Cesar Diomar LOBAO), au Royaume-Uni (Chris J. R. LORD) et en Hongrie (Tamas LADANYI) depuis 1994.

Remerciements

Edgar SOULIE remercie toutes les personnes qui ont bien voulu lui communiquer leurs remarques et suggestions sur le texte et assume la responsabilité de toutes les erreurs et omissions. Daniel CRUSSAIRE assume quant à lui la responsabilité de toutes les incorrections inhérentes à la saisie informatique du texte original par ses soins.

¹Décédé en juillet 2000

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