"Twinkle, twinkle little star" est une récitation enchanteresse pour les enfants, mais elle contient deux idées fausses qui attestent de la faillibilité de l'observation depuis la Terre. Premièrement, les étoiles ne sont pas petites. Certains peuvent être de la taille de la Terre, mais la plupart sont plus gros que Jupiter, la plus grande planète du système solaire. Deuxièmement, ils ne scintillent pas; elles brillent, et la luminosité et la couleur de la lumière de chaque étoile fournissent des informations sur sa température, sa taille et même son âge et son destin probable.
Le filtre de l'atmosphère
Voir les étoiles depuis la Terre, c'est un peu comme les regarder à travers un filtre à eau car, comparée au vide de l'espace, l'atmosphère est dense. De plus, l'air est toujours en mouvement, de sorte que la lumière des étoiles semble se déplacer et scintiller. L'atmosphère rend également les étoiles plus sombres qu'elles ne le seraient si nous pouvions les voir depuis l'espace. Malgré les représentations populaires d'étoiles avec des points ou des rayons s'étendant à partir d'un centre brillant, les étoiles apparaissent depuis l'espace comme des points de lumière ronds; la raison pour laquelle ils scintillent dans les images photographiques est que la lumière diffracte dans les lentilles et les miroirs.
Les étoiles ont des couleurs différentes
Si vous vous arrêtez et examinez le ciel par une nuit sombre et sans lune, il est facile de repérer les différences de couleur entre les étoiles. La couleur d'une étoile est une indication visuelle de sa température de surface. Les étoiles les plus chaudes sont bleues et les suivantes les plus chaudes sont blanches. Les étoiles jaunes comme le soleil sont les suivantes, tandis que les étoiles rouges sont les plus froides des étoiles visibles. De nombreuses étoiles rouges sont si faibles que les gens ne peuvent pas les voir du tout, et certaines étoiles, appelées naines brunes, n'émettent pratiquement aucune lumière. Certaines étoiles n'émettent pas de lumière, elles la piègent. Ce sont des trous noirs, les restes d'étoiles chaudes et géantes qui ont explosé en supernovae.
Les étoiles sont de tailles différentes
L'une des raisons pour lesquelles les étoiles varient en luminosité est que les étoiles les plus chaudes émettent plus d'énergie que les plus froides, mais une autre raison importante est que certaines sont beaucoup plus grosses que d'autres. Par exemple, Bételgeuse - une étoile de la constellation d'Orion - brille d'une lumière rouge, mais elle nous semble brillante parce qu'elle est tout simplement énorme. S'il prenait la place du soleil, sa surface s'étendrait jusqu'à l'orbite de Jupiter. Les naines blanches, à l'autre extrémité de l'échelle, sont de la taille de la Terre, mais elles font partie des objets les plus chauds du ciel. Ce sont les restes d'étoiles mourantes et sont souvent entourés d'une formation de gaz fantomatique connue sous le nom de nébuleuse planétaire.
Magnitude apparente et absolue
Certaines étoiles semblent plus brillantes aux Terriens simplement parce qu'elles sont plus proches. Les astronomes classent la luminosité des étoiles - vue de la Terre - en leur attribuant un nombre appelé magnitude apparente - plus la magnitude est petite, plus l'objet est brillant. Ils ont également mis au point une mesure qui classe les étoiles en fonction de leur luminosité les unes par rapport aux autres. Ce nombre, appelé magnitude absolue, décrit la luminosité d'une étoile si elle était distante de 10 parsecs (environ 32,6 années-lumière). Avec une magnitude apparente de moins 26,7, le soleil est l'objet le plus brillant du ciel. Sa magnitude absolue, cependant, n'est que de 4,7. Si c'était son ampleur apparente, il ne serait même pas visible à l'œil nu d'une personne dans un centre urbain.