Y a-t-il des étoiles doubles que je peux voir en orbite?

Si j'avais un joli télescope amateur ^† , y a-t-il plusieurs systèmes stellaires que je pourrais observer pendant quelques années ou quelques décennies et voir réellement le mouvement de l'un ou des deux au fil du temps?

Ma courte durée de vie humaine et mon télescope limité imposent de lourdes contraintes sur la distance orbitale, la luminosité et la distance du Soleil, donc je suppose que s'il y en a, le nombre est probablement petit.

^† défini arbitrairement comme une ouverture de 8 pouces (20 cm), avec un bon jeu d'oculaires et un carnet de croquis.

𝛾 Vir (12h 42m, –01 ° 27 ′)

Probablement Porrima , $\gamma$Vir, est le meilleur candidat pour la plupart des observateurs de l'hémisphère Nord pour voir les changements dans une orbite binaire, en particulier en utilisant un petit télescope. Il s'agit d'une paire d'étoiles de taille et de magnitude visuelle similaires, d'environ 3,6. Leur période orbitale est d'environ 169 ans, mais l'orbite est excentrique, e = 0,88. Ils sont également relativement proches à environ 40 ly. Periapsis était en 2005, donc les étoiles s'éloignent maintenant les unes des autres, mais leur taux de séparation diminue. La séparation au périastre était d'environ 0,4 arcsec, donc n'aurait pas été résolue en utilisant un petit télescope en 2005. En 2015, leur séparation était de ~ 2,5 arcsec, et passera à ~ 3 arcsec d'ici 2020. J'ai estimé un changement d'angle de position entre 2015-2020 de ~ 7 degrés. Ces changements devraient être détectables avec un télescope de 100-200 mm (4-8 pouces).

Comme la plupart des binaires à courte période sont proches les uns des autres, avec des orbites presque circulaires, et souvent plus éloignés, ils sont très difficiles, voire impossibles à résoudre avec un petit télescope.

Sirius B (06h 45m, −16 ° 43 ′)

Comme mentionné dans la réponse de @ MichaelWalsby , il est également possible d'observer l'orbite du compagnon binaire nain blanc de Sirius, l'étoile la plus brillante visible dans le ciel nocturne. Sirius n'est éloigné que de 8,6 ly et leur orbite a un axe semi-majeur d'environ 7,5 arcsec, une éco-électricité de e = 0,59 et une période d'environ 50 ans. Si cette paire était similaire en luminosité, elle serait une réponse facile à cette question. Malheureusement, Sirius B ou le chiot(comme le compagnon est connu des astronomes amateurs), est ~ 10 magnitudes plus faible que Sirius, et généralement perdu dans son éclat. Cela prend une nuit avec une excellente vision, c'est-à-dire une atmosphère stable et non turbulente, d'autant plus que Sirius n'atteint jamais beaucoup plus de 30 degrés d'altitude au milieu du nord de la latitude où je vis. Je n'ai vu le chiot que 4 ou 5 fois (une vue était probable mais pas certaine) pendant près de 6 décennies d'observation, et je ne l'ai jamais vu dans un télescope avec une ouverture inférieure à 300 mm. Je connais d'autres amateurs qui ont vu Sirius B dans des télescopes de 150-200 mm, mais surtout à des latitudes plus basses. Cependant, en voyant Sirius B à des intervalles séparés par des décennies, j'ai observé son changement d'angle polaire.

Je crois que la séparation de Sirius B est maintenant supérieure à 10 secondes d'arc et continue d'augmenter légèrement. Donc, pour les deux prochaines décennies, l'observation pourrait être un peu plus facile. Ces derniers hivers, j'ai essayé avec des télescopes d'un réfracteur de 120 mm à un Dobson de 250 mm, et parfois plus grand, mais je ne l'ai toujours pas vu depuis plusieurs années. Cette photo Hubble de Sirius donne une idée de pourquoi Sirius B est difficile à observer dans les petits télescopes.

Méthodes indirectes

En outre, de nombreux fichiers binaires à éclipses sont souvent observés et leurs courbes de lumière mesurées. En analysant les courbes de lumière , les éléments orbitaux peuvent être estimés. Cependant, ces observations orbitales indirectes vont probablement à l'encontre de l'intention de la question d'origine.

α Centauri (14h 40m, –60 ° 50 ′)

Le système multiple visuel le plus évident, où des changements orbitaux peuvent être observés est Alpha Cen A + B (avec Proxima Centauri). Le système A / B a une période orbitale de 80 ans, mais parce qu'il est si proche (1,34 parsec), le demi-grand axe est un énorme 17,5 secondes d'arc.

Les deux étoiles sont actuellement séparées de 5 secondes d'arc sur le ciel. Cela augmentera à environ 10 secondes d'arc d'ici 2030, diminuera à environ 2,5 secondes d'arc en 2037, puis augmentera à nouveau à environ 22 secondes d'arc au cours des 15 prochaines années, avec un angle relatif changeant tout le temps. Le progrès de ceci pourrait facilement être suivi avec des jumelles ou un petit télescope.

Orbite Alpha Centauri AB Source

Trajectoire d'Alpha Centauri B par rapport à A (fixée à l'origine des coordonnées) vue de la Terre (ellipse inclinée) et de face (ellipse horizontale). Les paramètres d'orbite sont tirés de Pourbaix et al. (2002). Le graphique a été créé avec gnuplot basé sur les données générées par la résolution de l'équation de Kepler.

• Note 1: Les horodatages se réfèrent au mouvement vu de la Terre, c'est-à-dire retardé par rapport au mouvement réel par le voyage de la lumière d'environ 4,4 ans. Le nord est en baisse, comme d'habitude dans de nombreuses cartes astronomiques.
• Note 2: Par souci de simplicité, les points se réfèrent à des étapes de 1/80 d'une orbite plutôt qu'à des étapes exactes d'un an (ce qui correspondrait à 1 / 79,91 d'une orbite).
• Note 3: Le nœud ascendant est le point où B (par rapport à A) pénètre dans le plan céleste et devient plus éloigné de la Terre que A.

Sirius (α Canis Majoris, 06h 45m, −16 ° 43 ′)

Vous pouvez essayer Sirius B, qui est une naine blanche en orbite autour de Sirius A autour de leur centre de masse commun. Sirius est l'une des étoiles les plus proches de la Terre, et Sirius B a une période orbitale de 50 ans. À la séparation maximale, la naine blanche est à environ 30 UA de Sirius A, ce qui devrait vous permettre de les séparer avec un bon télescope amateur, mais je ne sais pas où se trouve Sirius B en ce moment. Il devrait y avoir un changement de position détectable dans les 5 ans ou moins. Inutile de dire que Sirius est une étoile très serrée et son compagnon plutôt faible, vous ne pourrez donc pas les séparer lorsqu'ils sont proches les uns des autres.

Mizar et Alcor (ζ Ursae Majoris, 13h 23m, + 54 ° 55 ′)

Zeta Ursae Majoris est un système d'étoiles binaires de la constellation de la Grande Ourse visible à l'œil nu. En fait, la capacité de résoudre Mizar et Alcor est considérée comme un test de bonne vue.

Fait intéressant, dans la tradition du mariage hindou, immédiatement après le mariage, le couple est invité à regarder ce système d'étoiles binaires (Alcor est appelé Arundhathi) comme un signe de fidélité.