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Étoiles doubles à observer : les plus belles cibles pour débuter

Une étoile double est un couple d'étoiles si proches dans le ciel qu'elles paraissent n'en former qu'une à l'œil nu ; un petit télescope ou de bonnes jumelles suffisent à les séparer. Pour une première soirée, Albiréo, Mizar et Alcor ou Almach sont les plus faciles, surtout avec un Dobson pour séparer les étoiles serrées ou une simple lunette de 60 mm.

Qu'est-ce qu'une étoile double, exactement ?

Le terme recouvre deux situations très différentes. Dans une double optique, deux étoiles sont simplement alignées par hasard dans notre direction : l'une est bien plus lointaine que l'autre, et elles n'ont aucun lien entre elles. Dans une double physique, aussi appelée système binaire, les deux étoiles sont réellement liées par la gravité et tournent l'une autour de l'autre, parfois en quelques jours, parfois en plusieurs siècles. Beaucoup d'étoiles que nous voyons seules à l'œil nu sont en réalité des systèmes de deux, trois ou davantage d'étoiles.

Ce qui rend ces astres attachants pour un débutant, c'est qu'ils ne demandent ni ciel parfaitement noir ni grosse optique. Une étoile double se voit même en ville, car le contraste ne dépend pas de la pollution lumineuse comme une nébuleuse ou une galaxie. C'est la cible idéale quand la Lune est pleine ou que le ciel est un peu laiteux.

Comment mesure-t-on l'écart entre deux étoiles ?

L'écart se mesure en angle, en degrés, minutes d'arc et secondes d'arc. Une minute d'arc est 1/60 de degré, une seconde d'arc 1/60 de minute d'arc. Pour se faire une idée, la pleine Lune mesure environ 30 minutes d'arc de diamètre, soit 1 800 secondes d'arc. Une double qui affiche « 10 secondes d'arc » est donc 180 fois plus fine que la Lune. Voici ce qui détermine ce qu'un instrument sépare :

• le diamètre de l'objectif : plus il est grand, plus il distingue des détails serrés ;
• le grossissement : il faut agrandir assez pour que l'œil voie un vide entre les deux points ;
• la stabilité de l'air, ce que les astronomes appellent la turbulence : par nuit agitée, les étoiles dansent et se brouillent.

Une règle pratique, le « critère de Dawes », donne le plus petit écart séparable : on divise 116 par le diamètre de l'instrument en millimètres, ce qui donne des secondes d'arc. Une lunette de 60 mm sépare donc environ 1,9 seconde d'arc, un télescope de 114 mm environ 1 seconde, un 200 mm environ 0,6 seconde. C'est un ordre de grandeur théorique : l'air, l'optique et la vue de l'observateur réduisent un peu ces chiffres.

Quelles sont les plus belles étoiles doubles à observer ?

Les écarts de certains couples évoluent lentement, car les étoiles tournent l'une autour de l'autre ; les valeurs sont donc des ordres de grandeur. Elles suffisent pour choisir le bon instrument.

Mizar et Alcor : le test des anciens, à l'œil nu

Dans la Grande Ourse, au milieu du timon de la « casserole », une étoile moyenne cache une compagne plus discrète : Mizar et Alcor. Séparées d'environ 12 minutes d'arc, elles sont visibles distinctement à l'œil nu quand la vue est bonne et le ciel assez sombre. On raconte que ce test servait à éprouver l'acuité visuelle dans l'Antiquité. Essayez, sans instrument : vous avez de bonnes chances d'y arriver.

Et il y a une surprise : dans un télescope, Mizar elle-même se divise en deux étoiles, écartées d'environ 14 secondes d'arc. Une première observation facile, avec un faible grossissement, parfaite pour vérifier que votre instrument est bien réglé. Comme la Grande Ourse ne se couche jamais sous nos latitudes, vous pouvez faire cette observation toute l'année, par temps clair.

Albiréo : la plus belle de toutes, avec ses couleurs

Albiréo marque la « tête » du Cygne, la croix dessinée par les étoiles brillantes de l'été. À l'œil nu, c'est une seule étoile. Dans un petit télescope ou une lunette, à partir de 30 fois environ, elle se sépare en deux : une étoile orangée et une compagne bleue. Ce contraste de couleurs est célèbre pour sa beauté et se voit même dans de petits instruments. C'est souvent la première étoile double qu'on montre aux enfants.

On ignore encore avec certitude si ces deux étoiles forment un vrai couple en orbite ou un simple alignement. Il est donc honnête de dire que c'est « probablement » un système physique, dont l'orbite serait extrêmement lente. Le Cygne est bien placé dans le ciel de la fin de l'été jusqu'à l'automne : c'est un bon objectif pour une soirée tiède. Le guide sur les constellations à reconnaître vous aide à retrouver le Cygne.

Epsilon de la Lyre : la double double

Juste à côté de Véga, l'une des étoiles les plus brillantes de l'été, un minuscule losange de petites étoiles abrite Epsilon de la Lyre. Une bonne vue y distingue déjà deux points ; avec des jumelles, la séparation est évidente. Le plus remarquable vient ensuite : en télescope, avec un grossissement de l'ordre de 100 fois par un ciel stable, chacune de ces deux étoiles se divise à son tour en deux, d'où son surnom de « double double ». On observe alors quatre étoiles là où l'œil n'en voit qu'une. C'est une belle épreuve pour un instrument de 60 à 80 mm.

Almach, Castor, Rigel : trois classiques à ne pas rater

Almach, dans Andromède, est un joli couple de couleurs contrastées, orange et bleu-vert, écartées d'environ 10 secondes d'arc : une cible facile en automne, qui se sépare à partir de 50 fois environ.

Castor, dans les Gémeaux, est un système complexe. Les deux composantes principales sont séparées de quelques secondes d'arc : un télescope ou une lunette de bonne qualité les montre à 80-100 fois. En réalité, chacune est elle-même double et un autre couple, plus faible, s'ajoute à l'ensemble : c'est un système de six étoiles. Vous en trouverez la description dans les constellations d'hiver.

Rigel, au pied d'Orion, est un test pour l'optique. Sa compagne est bien plus faible que l'étoile principale et noyée dans son éclat : on la repère dans un télescope de 80 à 100 mm quand l'air est calme, à environ 9 secondes d'arc de l'étoile principale. Si vous y parvenez, votre instrument est bien réglé.

Quel équipement pour séparer les étoiles doubles ?

Un instrument peu cher suffit pour les premières cibles. Les points qui comptent le plus :

• une monture stable : à fort grossissement, la moindre vibration brouille tout ; le guide télescope débutant explique comment la choisir ;
• des oculaires de courte focale, par exemple 6 ou 10 mm, avec lesquels les étoiles serrées s'écartent ; oculaires de courte focale pour séparer les étoiles présente les formats courants, et oculaire de télescope : lequel choisir détaille le calcul ;
• une lentille de Barlow, qui double ou triple le grossissement sans changer d'oculaire : voir la lentille de Barlow, à quoi ça sert ;
• une lunette à lentille, appréciée pour les étoiles doubles car ses images sont nettes et sans obstruction centrale : une lunette astronomique à lentille pour les étoiles doubles est un excellent choix.

Le grossissement s'obtient en divisant la focale du télescope par celle de l'oculaire. Un tube de 900 mm avec un oculaire de 9 mm donne 100 fois. Ne dépassez pas environ deux fois le diamètre en millimètres : au-delà, l'image devient floue. Pour les gestes de réglage, le guide comment utiliser un télescope reprend la procédure pas à pas.

Comment réussir sa première soirée d'étoiles doubles ?

1. Laissez l'instrument se mettre à température une demi-heure dehors : un tube tiède fait trembler l'image.
2. Commencez avec le faible grossissement pour centrer l'étoile, puis augmentez progressivement.
3. Choisissez une nuit calme. Si les étoiles scintillent beaucoup à l'œil nu, l'air est agité : privilégiez les couples larges comme Albiréo.
4. Notez ce que vous voyez : couleurs, écart, orientation. Un carnet rend l'observation bien plus riche.

Si vous voulez voir ce que cela donne en pratique, deux modèles à comparer : Acuter Mak70, un Maksutov compact de 70 mm et 1 000 mm de focale, et la fiche du Bresser Lyra 70/900 EQ3, une lunette achromatique de 70 mm sur monture équatoriale.

Questions fréquentes

Faut-il un grand télescope pour voir des étoiles doubles ?

Non. Une lunette de 60 mm ou un télescope de 114 mm montrent déjà Albiréo, Mizar, Almach et bien d'autres. Un grand diamètre aide surtout pour les couples très serrés.

Peut-on les voir avec des jumelles ?

Oui, pour les couples larges, comme Epsilon de la Lyre. Pour les écarts de quelques secondes d'arc, il faut un télescope ou une lunette.

Voit-on les couleurs ?

Oui, surtout sur les couples contrastés comme Albiréo ou Almach. Elles ressortent mieux quand le ciel est stable.

Une étoile double bouge-t-elle ?

Dans le cas d'un vrai couple, oui, mais très lentement : de quelques années à plusieurs siècles pour un tour complet. À l'échelle d'une vie, le mouvement est mesurable, pas visible à l'œil.