Sirius
| Ascension droite | 06h 45m 08,9173s |
|---|---|
| Déclinaison | −16° 42′ 58,017″ |
| Constellation | Grand Chien |
| Magnitude apparente | −1,46 / 8,44 |
|
Localisation dans la constellation : Grand Chien 
|
|
| Type spectral | A1 V / DA |
|---|---|
| Indice U-B | −0,05 / −1,04 |
| Indice B-V | −0,01 / −0,04 |
| Variabilité | Aucune |
| Vitesse radiale | −7,6 km/s |
|---|---|
| Mouvement propre | μα = −546,05 mas/a μδ = −1 223,14 mas/a |
| Parallaxe | 379,21 ± 1,58 mas |
| Distance | 8,601 ± 0,04 al (2,637 ± 0,01 pc) |
| Magnitude absolue | 1,43 / 11,33 |
| Masse | 2,12 / 1,03 M☉ |
|---|---|
| Rayon | 1,711 / 0,008 R☉ |
| Luminosité | 26,1 / 0,000 24 L☉ |
| Température | 9 900 / 24 800 K |
| Rotation | 16 km/s |
| Âge | 2,5×108 a |
Autres désignations
Sirius, α CMa, 9 CMa (Flamsteed), GJ 244 A/B, BD-16 1591, HR 2491, HD 48915, HIP 32349, SAO 151881, GCTP 1577.00 A/B, LHS 219, LTT 2638, FK5 2571
Sirius, également appelée Alpha Canis Majoris (α Canis Majoris/α CMa) par la désignation de Bayer, est l’étoile principale de la constellation du Grand Chien. Vue de la Terre, Sirius est l’étoile la plus brillante du ciel après le Soleil, dépassant Canopus et Arcturus. Elle fait partie de la catégorie des étoiles blanches (selon la classification du catalogue de l’astronome Pietro Angelo Secchi)2. Du fait de sa déclinaison, Sirius n’est jamais très élevée au-dessus de l’horizon depuis les latitudes tempérées de l’hémisphère nord. L’extinction atmosphérique atténue son éclat comparativement à Arcturus (Canopus étant, elle, invisible depuis ces latitudes). Du fait de sa proximité et de son éclat, Sirius est une des étoiles les plus étudiées des astronomes et fut l’objet de plusieurs « premières », notamment la détection de son mouvement propre et de sa vitesse radiale.
Caractéristiques physiques
Sirius possède une magnitude apparente de -1,46. Elle est, avec Canopus, le seul astre possédant une magnitude apparente notablement négative, et elle n’a de fait pas été incluse dans les considérations qui ont mené à l’établissement de l’échelle des magnitudes apparentes. L’éclat important de Sirius vue depuis la Terre ne vient pas tant de la luminosité intrinsèque de l’astre, certes plus lumineux que le Soleil, que de sa relative proximité avec le Système solaire. Situé à seulement 8,6 années-lumière du Soleil, Sirius correspond au cinquième système stellaire le plus proche du Soleil, après le système triple Alpha Centauri (4,37 al), l’étoile de Barnard (5,96 al), Wolf 359 (7,78 al) et Lalande 21185 (8,29 al) (voir Liste d’étoiles et de naines brunes proches).
Sirius est une étoile binaire (voir ci-dessous).
Déplacement par rapport au Soleil
Du fait de sa relative proximité par rapport au Soleil, Sirius est animée d’un mouvement propreimportant, c’est-à-dire que sa position sur la sphère céleste varie au cours du temps plus rapidement que nombre d’autres astres. C’est Edmond Halley qui mit ce mouvement propre pour la première fois en évidence, en 1717, se fondant sur la comparaison de la position d’alors de Sirius par rapport à celle transcrite par les astronomes de l’Antiquité grecque, notamment Hipparque3. Un siècle et demi plus tard, utilisant la spectroscopie, une discipline tout fraîchement introduite en astronomie, William Huggins parvint pour la première fois à mettre en évidence le rapprochement de Sirius vers le Soleil, c’est-à-dire sa vitesse radiale4, après une première tentative infructueuse avec W. A. Miller en 1862-18635. Les limitations à l’époque portaient sur la résolution des spectrographes. Au début des années 1860, seules des vitesses radiales de plus de 300 kilomètres par seconde pouvaient être mises en évidence, limite rabaissée à quelques kilomètres par seconde quelques années plus tard. Les mesures de Huggins demeuraient entachées d’incertitude : il publia une vitesse radiale de −40 km/s, alors que la valeur mesurée aujourd’hui est de −7,6 km/s.
Sirius A et Sirius BSirius est une étoile binaire6.
Sirius A, l’étoile visible à l’œil nu est une étoile blanche de la séquence principale, de type spectral A0 ou A1, dont la masse est de 2,12 masses solaires. Son âge est estimé à environ 250 millions d’années. Sa température de surface est d’environ 9 900 K et son diamètre environ 1,711 fois le diamètre solaire, diamètre mesuré directement par interférométrie et en accord avec les modèles stellaires. Sa composition chimique diffère notablement de celle du Soleil, présentant une abondance en fer trois fois supérieure. Un faible champ magnétique a été détecté à sa surface7.
Son compagnon, Sirius B, est une naine blanche (en dessous, à gauche de Sirius A sur l’image en sommet d’article), qui orbite avec une période estimée à 49,9 ans 8. Ce fut la première naine blanche à être découverte, en 1862 par Alvan Graham Clark, et elle fait partie des trois naines blanches les plus connues, avec Procyon Bet 40 Eridani B, parmi lesquelles elle est la plus massive. L’orbite du système Sirius A/Sirius B est assez fortement elliptique, la distance entre les deux astres variant entre 8,1 et 31,5 unités astronomiques, pour une distance moyenne de 19,5 UA. Les précédents passages au périastre du système se sont produits en 1944, 1994, le suivant étant prévu pour 2044.
La séparation angulaire entre ces deux astres devrait être suffisamment importante pour pouvoir distinguer les deux, mais la tâche est rendue extrêmement compliquée par le contraste extrême de luminosité entre les deux astres. Sirius B, trois fois plus chaude que sa compagne, est surtout beaucoup plus petite, du fait de sa nature de naine blanche, avec un diamètre comparable à celui de la Terre. Son éclat est donc bien moindre que celui de Sirius A, avec une magnitude apparente de seulement 8,44. La présence de Sirius B, et ses caractéristiques orbitales peuvent cependant être mises en évidence par l’étude du mouvement propre de Sirius A. Celui-ci n’est pas rectiligne comme ce serait le cas pour un astre isolé, mais présente une ondulation autour d’une trajectoire rectiligne moyenne.
L’étude de l’orbite du système permet de connaitre avec précision la masse des deux astres, qui sont de 2,12 et 1,03 masses solaires respectivement pour Sirius A et Sirius B. Cette différence de masse révèle un aspect connu quoique surprenant de prime abord de l’évolution stellaire : les étoiles évoluent d’autant plus vite qu’elles sont massives. Sirius B ayant déjà atteint le stade de naine blanche, elle était au départ plus massive que sa compagne, avec une masse estimée à six ou sept masses solaires. De telles étoiles sont cependant sujettes à un phénomène très important de vent stellaire, qui a dépouillé l’ancienne Sirius B d’une très grande partie de sa masse, qui en fait aujourd’hui l’astre le plus évolué mais aussi le moins massif du système.
Hypothétique ancienne couleur rouge
Depuis Thomas Barker, en 1760, divers savants ont prétendu que les auteurs de l’antiquité ont décrit Sirius rouge. En réalité la plupart de ces auteurs, qui étaient souvent des poètes, ont décrit Sirius comme flamboyant, eu égard à son éclat et non à sa couleur, car les anciens ne connaissaient que le feu pour produire de la lumière. L’astronome Claude Ptolémée, décrit 6 étoiles colorées, d’Antarès à Sirius, en les qualifiant d’hypokirros, ce qui signifie un peu jaunâtre, ce qui est manifestement faux pour Antarès, qui est nettement rougeâtre. Plusieurs auteurs, dont Sénèque ont parlé de la rougeur de Canicula, l’étoile de la canicule. Cette étoile est bien Sirius, mais observé à son Lever héliaque, annonçant l’arrivée de la période des chaleurs, donc à ras de l’horizon et rougie par la diffusion Rayleigh. Cet effet de rougissement d’origine atmosphérique ne fut relevé que par Schiaparelli en 1896. Jusque-là on avait imaginé un changement de degré d’incandescence (absurde, car dans le mauvais sens : une étoile devenant une géante rouge à la fin de sa vie) ou l’interposition d’un nuage cosmique (qui aurait provoqué un assombrissement jamais signalé)9. Les écrivains chinois décrivaient Sirius blanche, mais déduisaient des pronostics de ses changements de couleur (par la scintillation), tout comme pour les éventuels changements de couleur des planètes (d’origine atmosphérique). Éteinte vers 1927, la polémique a repris vers 1960, par ignorance des résultats précédents. La meilleure synthèse du problème a été écrite par R. C. Ceragioli en 199510. Aujourd’hui, il est clair que Sirius a toujours été blanche, rougeâtre à ras de l’horizon, et scintillant de façon multicolore par forte turbulence atmosphérique, mais de nombreux journalistes et sites Web veulent l’ignorer et continuent de colporter la légende de Sirius rouge dans l’Antiquité.
Calendrier
Dans l’Antiquité, notamment en Grèce, Sirius a probablement servi de point de repère à l’établissement du calendrier.
À Sparte, les éphores se réunissaient tous les huit ans dans le but de vérifier l’accord du calendrier luni-solaire avec le mouvement général de l’univers, le repère extérieur étant assuré par le lever héliaque de Sirius16.
Dans l’Égypte antique, le calendrier était construit sur le lever héliaque de Sirius, annonciateur des crues du Nil, indispensable à la vie du peuple égyptien.
Égypte antique
L’étoile Sirius est dénommée Sopdet (ou Sôpdit), plus tard transcrit en grec sous le nom Sothis. Une déesse éponyme existait, en raison du culte lié à cette étoile dont la réapparition dans le ciel du matin après sa conjonction avec le Soleil (le lever héliaque) était, à l’époque, annonciateur de la prochaine crue du Nil indispensable à l’agriculture égyptienne.
Ce lever héliaque avait lieu, à l’époque, début juillet. Il s’est depuis lentement décalé de plusieurs semaines du fait du phénomène de la précession des équinoxes. Dans la culture égyptienne l’Ouest est le lieu où le Soleil se couche par opposition et l’Est est le lieu où le Soleil se lève. Sirius à l’époque de l’Égypte antique était visible à l’est, au mois de juillet[réf. nécessaire].
Dans l’Ancien Empire, Anubis était associé à l’étoile Sirius et guidait les âmes vers leur destin stellaire17.
Grèce et Rome antiques
Le nom Sirius est un mot latin dérivé du grec ancien Σείριος, Seirios signifiant « ardent ». C’était le nom du chien d’Orion. Orion et son chien furent placés dans le ciel à la suite du décès tragique d’Orion. Les constellations d’Orion et du Grand Chien (dont fait partie l’étoile Sirius) sont voisines. Dès le ixe siècle avant notre ère, Homère mentionne le « chien d’Orion »18 (Sirius, étoile brillante de la constellation Canis Majoris, le « Grand Chien »).
On cite aussi l’existence d’un deuxième chien à l’origine de l’étoile Procyon[réf. nécessaire].
