Parfois, les méthodes éprouvées sont toujours les meilleures, même en astronomie d'observation. Des chercheurs de l'Université de Prague l'ont démontré récemment dans une étude du système binaire à éclipses V994 Herculis (V994 Her).
Les chercheurs P. Uhla ont utilisé une méthode connue sous le nom d'effet du temps de déplacement de la lumière pour vérifier que le V994 Her est bien un double binaire. Si cette méthode semble familière à tous les historiens de l'astronomie, c'est parce qu'elle a été utilisée pour la première fois par 17e astronomes du siècle pour mesurer la vitesse de la lumière.
V994 Her est une rareté dans le ciel. Alors que de nombreux fichiers binaires à éclipses sont connus, V994 Her est l'une des six étoiles binaires à éclipses quadruples découvertes. Uneétoile binaire éclipsante est un système où les deux étoiles passent l'une en face de l'autre de notre champ de vision. Bien que trop proches pour être divisés visuellement, les binaires à éclipses augmentent et diminuent périodiquement en luminosité. Un exemple célèbre est l'étoile Algol (Beta Persei) dans la constellation de Persée. Algol signifie «l'étoile du démon» en arabe, ce qui suggère que sa nature curieuse était connue des astronomes arabes à l'époque pré-télescopique.
Bien sûr, pour que cela se produise, les deux étoiles doivent être sur une orbite assez étroite qui est presque à la limite de notre point de vue terrestre. Les chercheurs à la recherche de transits exoplanètes sont confrontés au même dilemme. Ainsi, un système avec deux éclipser des paires binaires est en effet très rare. Bien qu'observé par le satellite Hipparcos lors de son levé en 1997, la véritable nature du système V994 Her n'a été réalisée qu'en 2008.
L'auteur Douglas Adams a dit un jour: «La lumière voyage si vite qu'il faut à la plupart des races des milliers d'années pour se rendre compte qu'elle voyage.» C'est étrange de penser à l'ère spatiale moderne, mais il n'y avait aucune raison pour les premiers astronomes de supposer que la transmission de la lumière n'était pas instantané. Il n'y avait tout simplement aucune situation quotidienne qui pourrait suggérer le contraire.
Mais en 1676, l'astronome danois Ole Christensen Rømer a commencé à noter un phénomène curieux en tentant d'observer les transits d'ombre des lunes de Jupiter. Plus précisément, il a remarqué que ces événements se produisaient plus tôt à certains moments et plus tard que prévu à d'autres. Rømer a ensuite fait un saut intuitif qui était énorme pour l'époque. La lumière du soleil réfléchie par Jupiter et ses lunes prenait du temps pour arriver sur la Terre, et cela variait en fonction de la distance de la Terre à Jupiter. Cette affirmation a été vivement contestée par son contemporain Giovanni Cassini. Christian Huygens a estimé plus tard à partir des observations de Rømer que la vitesse de la lumière était de 217 000 kilomètres par seconde, environ 70% de la valeur acceptée aujourd'hui de 300 000 kilomètres par seconde. Un problème était que Huygens utilisait une valeur de 22 minutes pour que la lumière traverse l'orbite de la Terre, environ 4 minutes de trop. Rappelez-vous, la distance Terre-Soleil (1 unité astronomique) n'était connue qu'en gros à l'époque, et les expéditions ne se déploieraient pas à travers le monde pour tenter de mesurer la parallaxe solaire pendant un transit de Vénus jusqu'à près d'un siècle plus tard en 1761 & 1769. Pourtant, les premières mesures de ces 17e les astronomes du siècle ont mis la science sur la bonne voie, et aujourd'hui Ole Rømer est principalement connu pour l'hypothèse de Rømer.
Avance rapide jusqu'à aujourd'hui. En utilisant exactement la même méthode, les astronomes peuvent mesurer le décalage des éclipses périodiques de V994 Her, tout comme Rømer l'a fait pour les lunes de Jupiter lorsqu'elles passent devant et derrière la planète géante. Ce qu'ils ont trouvé est un système fascinant. À 796 années-lumière de distance, le V994 Her se compose de deux paires avec des périodes de 2,08 jours et 1,42 jour respectivement, chaque paire gravitant autour d'un barycentre commun sur une période de 6,3 ans. À +7e magnitude, V994 est le quadruple binaire à éclipses le plus brillant du ciel nocturne, situé dans la constellation d'Hercule. La paire est cependant une division difficile pour les télescopes à environ 1 ”de séparation.
Zasche et Uhla déclarent également dans leur récent article que "V994 Her est le premier système binaire à éclipses où la méthode peut être appliquée aux deux binaires". Il convient également de noter que les mesures ont été effectuées en collaboration avec un observatoire amateur privé de la République tchèque et que les mesures étaient suffisamment précises pour qu’aucune observation spectroscopique de suivi ne soit nécessaire pour mesurer les vitesses radiales du système.
Par coïncidence, Jupiter atteint aujourd'hui la quadrature orientale et se trouve haut dans le ciel du soir au crépuscule. À un allongement de 90 ° par rapport au Soleil, la planète géante et sa suite de lunes projettent son ombre sur un côté comme vu de notre point de vue terrestre. En revanche, nous voyons le système presque face à face lors de l'opposition qui se produira ensuite pour Jupiter le 5 janviere, 2014. 2013 est en fait une année sans opposition pour Jupiter et Mars! On pourrait facilement reproduire la découverte d'Ole Rømer en effectuant des synchronisations précises des phénomènes des lunes de Jupiter tout au long de l'année. Gardez à l'esprit que les éphémérides modernes prennent désormais en compte le temps de trajet léger. Il faudrait «préparer soi-même» ou calculer vos propres tableaux en supposant que les événements étaient observés instantanément et les comparer à ce qui était observé. Que ce soit dans notre système solaire ou à travers la galaxie et l'univers, la vitesse de la lumière n'est pas seulement une bonne idée; c'est la loi!
Lisez l'article original de l'Institut astronomique de l'Université Charles de Prague ici.
Le graphique en étoile a été créé par l'auteur à l'aide du logiciel Starry Night.
