La classification des étoiles

et le

Diagramme de Hertzprung-Russel

Principales références documentaires :

Sites de l'observatoire de Paris Meudon :

http://media4.obspm.fr/public/FSU/pages_temperature/introduction-temperature.html

http://media4.obspm.fr/public/AMC/pages_etoiles/introduction-etoiles.html

Site Berkeley UC Space Science Laboratory / astronomy / lecture 13 'stars and their properties'

Conférence de J.P. Zahn 'quelques recette pour percer le secret des étoiles'

Cours gratuit d'astrophysique

Site Cieldaunis sur Astrosurf

Cours d'Astronomie Astrophysique de Agnès Acker cher Dunod

Classifications stellaires D. Chalonges 'L'astronomie'

'Vie et Moeurs des étoiles' - Dossier Pour la Science

'Curieuses histoires des Dames de la Science - Les pionnières de la recherche - Jean C. Baudet - Jourdan

Du très beau monde au Banquet de la Tour Eiffel.

La SAF menait grand train à cette époque !

Les professeurs Russel et Hertzprung entourés en jaune.

Henry Norris Russel - Directeur de l'Observatoire de Princeton (New Jersey)

Ejnar Hertzprung - Directeur de l'Observatoire de Leyde (Hollande) au Congrès de UAI en 1935 à Paris.

Le congrès de l'UAI est organisé par la SAF

Extrait de 'L' Astronomie' Bulletin de la Société Astronomique de France de Novembre 1935

Henry N. Russel et Ejnar Hertzprung au Congrès de l'UAI en 1935

Diagramme de Russel - 1914

Les travaux réalisés au début du XXe siècle sur les distances d'étoiles par mesure de la parallaxe annuelle, ont permis à Ejnar Hertzprung, Henry Noris Russel et Walter S.Adams, de mettre en évidence une échelle très importante des luminosités intrinsèques des étoiles, c'est à dire de leur magnitude absolue 'M' calculée en ramenant les étoiles à une distance standard de 10 parsecs (32 al).

Ces résultats ont été schématisés dans les années 1913/1914 par un diagramme à 2 dimensions, le diagramme simplifié de Hertzprung-Russel.

Leurs travaux ont montré que pour une même température effective, les étoiles pouvaient avoir une luminosité intrinsèque très différente.

Diagramme Couleur - Magnitude

En 1885, sur l'initiative de Edward Charles Pickering, directeur du Harvard College Observatory, cette classification d'étoiles est enrichie, grâce à la photographie et au travail assidu de femmes astronomes.

Williamina Paton Stevens Fleming classa 10 000 étoiles en 14 groupes (Lettres 'A', 'B' ...). Ce catalogue parut en 1890 sous le titre : 'The Draper Catalogue of stellar spectra photographed with the 8-inch telescope'

Pour financer ces catalogues d'étoiles, E.C.Pickering sollicita la générosité de la veuve de l'astronome Henry Draper mort à New York en 1882. En 1886, elle constitue le fonds de financement 'Henry Draper Memorial'.

Un peu d'histoire ...

Robert Bunsen et Gustave Kirchhoff inventent en 1859 l'analyse spectrale, une méthode d'analyse chimique basée sur la spectroscopie.

La première classification d'étoiles basée sur cette méthode date de 1868.

Le Père Angélo Secchi classa visuellement les spectres d'étoiles en 4 groupes :

- Les étoiles Bleues-blanches (étoiles du baudrier d'Orion, Vega, Sirius) présentant de fortes raies sombres (les raies de l'hydrogène),

- Les étoiles jaunes dont le spectre est analogue à notre Soleil,

- 2 classes d'étoiles rouges présentant dans leur spectre des bandes d'absorption complexes.

Harvard College Observatory - 1913

Edward Charles Pickering et ses collaboratrices

Antonia Maury démissionnera plusieurs fois de l'Observatoire. Elle y revient en 1895. Elle bénéficie alors de spectrographes plus précis lui permettant de mettre au point une nouvelle classification d'étoiles comportant 22 classes d'étoiles. Les résultats de l'étude extrêmement approfondie de 681 étoiles sont publiés en 1897 dans le catalogue 'Spectra of bright stars photographed with the 11-inch Henry Draper Telescope as part of the Henry Draper Memorial'

C'est en étudiant ce nouveau catalogue que le danois Ejnar Hertzprung et l'américain Henry Noris Russel ont pu établir leur diagramme magnitude - couleur (Voir plus loin).

Annie Jump Cannon est embauchée à l'Observatoire en 1891. Elle a continué à améliorer la précision de ce modèle en subdivisant chaque type spectral en sous types décimaux (A0 à A9, F0 à F9 ..). Il existait 40 sous types en 1930.

Publication en 1901 du catalogue 'Spectra of bright southern stars photographed with the 13-inch Boyden Telescope as part of the Henry Draper Memorial'

Publication en 1912 de l'article 'Classification of 1477 stars by means of their photographic spectra'

Les travaux se poursuivent. En 1918, 'The Henry Draper Catalogue Volume 1' est publié par E.C.Pickering, co-signé par Annie Cannon. Huit volumes suivront. Le 9ème volume du catalogue est édité en 1924, après le décès de E.C.Pickering en 1919. Le catalogue HD contient les données de 225 000 étoiles.

Type spectral - Classification de Harvard (Oh Be A Fine Girl/Guy Kiss Me)

Cette classification unidimensionnelle de Harvard est encore utilisée aujourd'hui sous la séquence des types spectraux historiques O-B-A-F-G-K-M (Le type spectral O n'existait pas initialement).

Ces sous types spectraux se superposent de façon continue aux températures de surface des étoiles, en commençant par les étoiles les plus chaudes (30 000K, coté bleu sur le diagramme HR) jusqu'aux étoiles les plus froides (3 000K, coté rouge sur le diagramme HR).

Classification de Harvard :

Type spectral Température Etoiles remarquables

O : Etoiles bleues > 25 000 K Delta Orionis

B : Etoiles bleues-blanches 10 000 à 25 000 K Rigel, Régulus, Spica

A : Etoiles blanches 7500 à 10 000 K Deneb, Sirius, Vega

F : Etoiles Jaunes- blanches 6000 à 7500 K Polaris, Procyon A, Canopus

G : Etoiles jaunes 5000 à 6000K Le Soleil, Capella

K : Etoiles jaunes-oranges 3500 à 5000K Arcturus, Aldébaran

M : Etoiles rouges < 3500K Proxima centauri (naine rouge),

Bételgeuse, Antares

1 - Historique

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2 - DHR actuel

3 - DHR suppl.

Classes de Luminosité - Classification MKK de Yerkes

Aujourd'hui, on distingue les classes de Luminosité suivantes :

Classe 0 : Hypergéantes (Rares LBV)

Classe Ia : Supergéantes lumin.

Classe Ib : Supergéantes

Classe II : Géantes lumineuses

Classe III : Géantes

Classe IV : Sous-géantes

Classe V : Séquence principale (naines)

Classe VI : Sous naines (peu utilisée)

Classe VII : Naines blanches

La classification MKK, du nom de ses auteurs W.W.Morgan, P.C.Keenan, Edith Kellman de l'observatoire de Yerkes (Université de Chicago), a été introduite en 1943

Morgan, Keenan et Kellman ont montré que les spectres stellaires, pour une même température, pouvaient être différents en fonction de la gravité à la surface de l'étoile, et donc en fonction de la masse et du rayon de l'étoile.

un peu d'histoire

classif harvard

1935

MKK

couleur mag