Les courbes de vitesse radiale


Observer

vitesseradiale0.png
Série temporelle : mesure des vitesses radiales des 2 composantes de l'étoile 55 Uma
Crédit : ASM
vitesseradiale.png
Courbe de vitesses radiales des 2 composantes de l'étoile double 55 Uma
Crédit : ASM

Exemple

La courbe de vitesse radiale de l'étoile double 55Uma, est construite à partir de la série temporelle des vitesses Doppler issues de mesures spectrométriques.


Apprendre

Mouvement orbital

Le mouvement orbital, dans le cas où l'inclinaison i de l'orbite sur le ciel n'est pas nulle, produit des variations périodiques de la vitesse radiale (vitesse projetée le long de la ligne de visée) des deux étoiles par rapport à l'observateur. L'effet Doppler-Fizeau induit des oscillations de la même période pour la longueur d'onde \lambda_0 observée des raies émises à \lambda_e par le couple d'étoiles.

\frac{V_r}{c} = \frac{\lambda_0 - \lambda_e}{\lambda_e}

V_r est la vitesse radiale d'une des composantes et c est la vitesse de la lumière.

Paramètres du mouvement

On peut ainsi représenter la variation de la vitesse des deux composantes (ou d'une seule, si une seule est détectable) en fonction du temps. Selon la forme de l'orbite et son orientation dans l'espace, les caractéristiques de la courbe de vitesse radiale observée seront différentes. L'analyse de cette courbe permet de remonter aux paramètres du mouvement et aux masses des composantes.


Simuler

application.png

Période et phase

L'appliquette ci-joint permet de retrouver la période du système double 57 Cyg.

  1. A partir des données, montrer que la période T est un peu inférieure à 3 jours.
  2. A partir des dates t_i, estimer une phase du type t_i/T.
  3. Estimer une phase réduite correspondant à la partie fractionnaire de t_i/T (fonction pfrac).
  4. Affiner l'estimation de la période (période de 2.8548 j).