La constellation de Cassiopée (Cassiopeia - Cas)





La constellation de Cassiopée est facilement reconnaissable et se trouve donc dans le ciel à tout moment de l'année : au-delà des lettres "W" ou "M", personne n'a jamais pensé qu'elle pouvait aussi être vue comme un "3" stylisé ou comme une lettre", bien connue des ingénieurs et des mathématiciens, ainsi que comme une échelle faite de quelques marches. Attention : tout sauf une figure féminine ! Dans les intentions des anciens astronomes, il s'agit plutôt de Cassiopée, l'épouse mythique du roi d'Ethiopie Cepheus (qui se trouve à regarder une constellation à ses côtés) et mère d'Andromède (une autre constellation à proximité) : reconnaître les figures de cette joyeuse petite famille demande beaucoup d'imagination mais au moins reconnaître l'une d'entre elles, les deux autres sont "libres". Puisque nous sommes ici, voyons immédiatement comment les anciens interprétaient cette séquence de cinq étoiles.

Le nom, l'histoire et le mythe de Cassiopée

Mythologiquement, Cassiopée était la femme du roi d'Ethiopie, Cepheus. Pour s'être vantée de la beauté de sa fille Andromède, Cassiopée envoya les filles du dieu Nereo dans une rage folle. L'un d'entre eux était marié à Poséidon, qui - informé de ce fait - décida de punir l'Ethiopie en lui envoyant le monstre Cetus (la baleine).


Cassiopée, en punition de sa vanité, fut envoyée au ciel par Poséidon, mais dans une attitude singulière et quelque peu indécente et forcée de tourner autour de l'étoile polaire pour toujours.

Selon les mots du poète grec Aratus (IIIe siècle avant J.-C.), elle est citée comme suit : "elle ne brille plus sur un trône... mais se jette, comme un plongeur, la tête en bas, les genoux en l'air".

Ce creux fait référence au mouvement circumpolaire de la constellation qui monte et descend en succession rapide.

Selon une variante du mythe, Cassiopée était placée dans un panier, qui tourne et la jette autour, la forçant à prendre des poses complètement maladroites, apparaissant ridicules lorsqu'elle se montre la tête en bas.

Et encore, dans une version séparée, la punition lui fut administrée par Athènes, qui plaça sa figure dans le ciel de sorte que, à cause de la rotation céleste, elle lui rendait visite pendant de longues heures la tête en bas et sa robe tombait, découvrant ses parties intimes, la mortifiant.

Elle retrouve une certaine dignité dans les représentations des cartes stellaires européennes des XIIIe et XVIIe siècles, où elle est représentée comme une femme d'âge mûr, assise composée sur une chaise, un miroir à la main élevé à la hauteur de son visage, à travers lequel elle contemple sa beauté.


Cassiopée dans l'Antiquité

Nous voyons ici la représentation de la constellation selon Uranometria et selon Hevelius. Dans les deux cas, j'ai tourné le dessin de manière à voir la reine "droite", assise sur un trône, mais toujours très agitée.

Revenons aux choses sérieuses


Analysons maintenant notre carte tridimensionnelle de la constellation en rotation, dans laquelle cette étrange succession d'étoiles en zigzag se distingue une fois de plus. En regardant derrière la carte, on découvre (et je ne manquerai jamais de le souligner !) que les 5 étoiles principales de Cassiopée sont tout sauf un groupe physique d'étoiles : on peut facilement voir qu'elles sont respectivement à 442, 99, 613, 228 et 54 années-lumière de nous. Peut-être que si même les anciens avaient eu le sentiment que les étoiles sont à des distances très différentes de nous et entre elles, peut-être auraient-ils pensé aux constellations d'une autre manière en les reconnaissant comme des groupes d'étoiles aléatoires : peut-être l'astrologie ne serait-elle pas née, basée sur des bases erronées parmi lesquelles le caractère aléatoire de l'agencement est certainement le plus frappant. Mais revenons à la vraie science...

Dans ce cas également, en plaçant la feuille coupée à gauche, aucun groupement physique apparent n'apparaît : il y a deux ou trois étoiles proches (Achird à 19 années-lumière, μ Cas à 25 et Caph à 54), tandis que les autres sont de toute façon dispersées dans le cosmos, avec ρ Cas en bas à une distance astronomique de plus de 11000 années-lumière. Nous savons déjà que les astronomes rocassiens ne connaissent même pas l'existence du Soleil, une étoile minuscule de 17,59 mais de magnitude : vu la distance, il est également inutile de leur envoyer des messages ou des courriels pour signaler notre présence... Pensez à la luminosité que doit avoir cette étoile pour apparaître en quatrième position dans notre ciel : nous verrons alors qu'il s'agit en fait d'une monstrueuse étoile hypergéante !


Chasser les monstres

Dans cette constellation également, nous rencontrons (et nous verrons bien) trois très grandes étoiles : nous partons de la plus petite, qui ne fait que 130 fois le rayon du Soleil, soit 0,6 UA, ce qui est inférieur à l'orbite de Vénus. Vue de 10 UA (distance de Saturne par rapport au Soleil), l'étoile variable V509 Cas apparaît de la même couleur que notre Soleil, que nous n'avions jamais rencontré auparavant, mais beaucoup plus brillante et plus grande (6° et demi).

Le deuxième monstre céleste est une autre variable, R Cas, qui d'après son nom nous dit qu'il s'agit de la première étoile variable découverte à Cassiopée : c'est une variable Mira Ceti et c'est une étoile qui change de luminosité sur une longue période de temps, entre des valeurs très différentes. Dans ce cas, R Cas change sa luminosité d'un maximum de 4,7 (visible à l'œil nu dans une ville pas trop lumineuse) à un minimum de 13,7 (donc visible uniquement avec une bonne télescipo) en un temps égal à 431 jours. Cette étoile a un rayon de 340 fois le rayon solaire, pratiquement autant que l'orbite de Mars et donc si elle était placée au centre du système solaire, elle incorporerait tout jusqu'à la planète rouge, Terre comprise.

La troisième godzilla de la constellation de Cassiopée est l'étoile ρ Cas, qui touche juste les mille rayons du soleil, touchant la valeur effrayante de 950 fois le rayon de notre tout petit Soleil : dans ce cas à partir de 10 UA l'étoile est remarquablement menaçante, d'un jaune éblouissant, avec un diamètre de plus de 35°. Réfléchissons un instant aux valeurs en jeu : cette étoile a un diamètre qui est 950 fois celui du Soleil. Jusqu'où faut-il aller pour voir ce monstre de la taille du Soleil, avec un rayon de 31′ ? Je vous donne 10 secondes pour y réfléchir, puis je vous répondrai par une autre photo comparant les deux étoiles.

Les 10 secondes sont passées et la réponse est évidente : nous devons nous placer à 950 UA de ce monstre stellaire. Réfléchissons ensemble : la sonde Voyager I, lancée en 1977, il y a donc 34 ans, après avoir exploré Jupiter et Saturne s'éloigne du système solaire et à la date que j'écris (fin avril) elle se trouve à 117 UA du Soleil. La distance que nous devons nous placer par rapport à ρ Cas pour la voir aussi grande que le Soleil est actuellement plus de 8 fois la distance parcourue en 34 ans par la sonde de la NASA : comme pour dire que pour atteindre cette distance, la sonde mettra plus de 8 fois plus de temps, presque 270 ans, soit un an de moins. Terrifiant ! Et à cette distance, ce monstre stellaire est pratiquement aussi brillant que le Soleil, avec un -25 de -26.

Une réflexion après tant de chiffres : je trouve que ce genre d'analyse nous fait comprendre de plus en plus combien l'univers est varié et merveilleux, avec des surprises au coin de la rue, cachées derrière des points apparemment anonymes. Entre autres choses, j'avoue qu'une grande partie des informations que je fournis sont totalement nouvelles pour moi aussi, qui suis passionné d'astronomie depuis 40 ans : tout cela grâce au fait que je considère les étoiles comme des objets dotés de leur propre taille et immergés dans un espace tridimensionnel sans limites. Vous savez que j'aime beaucoup les distances astronomiques et je souris quand j'entends parler de la possibilité de voyager dans les étoiles (autres que celles de science-fiction de Star Trek & C). Avez-vous une idée du nombre d'années-lumière qui correspond à la fameuse valeur de 950 unités astronomiques ? Dix ? Une centaine ? Trois cent cinquante ? Non, non, c'est seulement quinze millièmes d'année-lumière, soit 5 jours et demi de lumière, ce qui correspond exactement à l'espace parcouru par la lumière en 5 jours et demi.
Cinq jours et demi contre 270 ans... Une grande différence !

Il y a même des étoiles normales !


Dans ce tourbillon de chiffres astronomiques, il semble presque que les autres étoiles de Cassiopée soient beaucoup moins intéressantes : mais pour une fois que l'on laisse de côté les étoiles les plus brillantes de la constellation, on en parle tant depuis l'Antiquité en réveillant des images de reines aux pieds plus ou moins longs. De ces 5 étoiles principales, j'ajoute seulement que parmi elles il y a quelques petits monstres, Tsih 62 fois le Soleil et Shedir, 42 fois notre étoile : nous les trouverons dans peu de temps dans le diagramme où je fais la comparaison graphique des tailles des différentes étoiles.

Pour l'instant, faisons un petit tour dans les parties de cette étoile qui est la plus proche parmi celles de Cassiopée, avec 19 années-lumière et un diamètre de (entendre) 1,1 fois celui du Soleil (Achird A), pratiquement sa jumelle, accompagnée d'une étoile de la moitié de sa taille (Achird B) et placée à une distance ridicule de seulement 88 UA. De cette petite distance de 19 années-lumière, les astronomes achirdiens (A ou B, vous le faites) connaissent bien notre étoile, de 3,7, qui ne défigure certainement pas à l'intérieur de la Croix du Sud, qu'ils appellent probablement là-bas Ecorc dirigée par le Dus. Avez-vous remarqué que tous les astronomes extrasolaires, que nous avons rencontrés jusqu'à présent, ont la même façon amusante, à l'opposé de la nôtre, d'appeler les objets du ciel ?
J'ajoute que, d'après les deux autres étoiles proches (μ Cas et Caph), le Soleil est évidemment moins brillant et, pour les astronomes Mucassidi et Caphiani, l'étoile Elos appartient à la même constellation au nom inversé.

Comparons

J'ai parlé plus tôt des trois monstres cassiopéens et de la façon dont ils allaient prendre leur place dans le système solaire. Comme toujours j'ai fait un schéma (selon la logique qu'un dessin vaut plus que beaucoup de chiffres) dans lequel j'ai placé les monstres que nous rencontrons, exactement à la place du Soleil : voici donc le R Cas rouge que l'on mange tout au-delà de l'orbite de Mars et le ρ Cas jaune qui au contraire dépasse abondamment les monstres sacrés Bételgeuse et Antarès. Mais l'étoile KY Cyg semble toujours injoignable... Une étoile pourra-t-elle la surmonter ?

Voici la signification des étoiles qui ont un nom, mais qui n'est peut-être pas très utilisé : dans ce cas, il suffit d'indiquer là-haut les 5 étoiles de Cassiopée, définitivement difficiles à retenir.
Dans cet autre diagramme, j'ai plutôt fait la comparaison habituelle entre les étoiles les plus célèbres et les plus significatives rencontrées jusqu'à présent avec celles vues dans cet épisode : il s'agit de réitérer l'idée que même la brillante Rigel se cache de plus en plus devant des étoiles qui lui font littéralement manger de la poussière, comme V509 Cas qui est presque double, sans parler de R Cas dont nous savons déjà tout. J'ai ajouté ci-dessous les principales étoiles de la constellation et disons qu'en période de vaches maigres, elles feraient aussi leur figure : j'ai l'impression que dans le prochain diagramme, nous en trouverons quelques-unes... nous verrons. Et le soleil ? Je vous rappelle que le point est un piètre hommage à notre étoile, qui serait en fait beaucoup plus petite, pratiquement invisible.

Faisons l'appel nominal

  • ShedirCas) : de l'arabe, le sein de la reine
  • CaphCas) : de l'arabe, la main tachetée de la reine
  • TsihCas) : de l'arabe, le fouet (de la reine ? boh !)
  • RuchbahCas) : de l'arabe, le genou de la reine
  • SeginCas) et AchirdCas) : cités à divers endroits, mais sans explication de l'origine du nom
  • Marfak et μ Cas) : de l'arabe, le coude de la Reine

Quand et où est-il visible ?

La réponse est simple : n'importe quand, n'importe où. Située du côté opposé de la Grande Ourse par rapport à l'étoile polaire, il devrait être facile de trouver et de reconnaître par la suite cette constellation circumpolaire. 



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