Une courbe de lumière est un tracé de la lumière visible des étoiles au fil du temps, qui est utilisé pour déterminer le comportement d’une étoile. La technique de traçage de la lumière est importante pour les étoiles variables, qui changent de luminosité de manière à la fois régulière et imprévisible. Les courbes de lumière peuvent également être utilisées pour décrire l’action des étoiles binaires, qui sont deux étoiles qui voyagent l’une autour de l’autre.
Les étoiles variables peuvent changer de luminosité selon des motifs réguliers, en raison de la rotation de l’étoile ou de l’interaction avec d’autres étoiles. Une variable binaire se produit parce que les deux étoiles se déplacent l’une par rapport à l’autre, et l’une peut bloquer la lumière de l’autre lorsqu’elles se déplacent. Les graphiques ou tracés de la lumière visible peuvent être réalisés à partir d’observations visuelles d’astronomes, ou par des modèles informatiques utilisant un équipement d’éclairage numérique.
Certaines étoiles peuvent montrer des motifs lumineux variables sur plusieurs années, des observations répétées sont donc nécessaires pour qu’une bonne courbe se développe. Bien que les astronomes puissent attribuer différentes valeurs de lumière pour la même étoile au fil du temps, la courbe de lumière peut être précise car les nombreuses observations sont tracées ensemble et moyennées. De nombreux astronomes estiment que les courbes de lumière des observations visuelles sont aussi précises que les modèles informatiques.
Le comportement des étoiles binaires peut être mesuré à l’aide de cette méthode, en raison d’un effet appelé éclipse. De la même manière que la lune peut éclipser le soleil et bloquer sa lumière vue de la Terre, une étoile d’une paire binaire peut éclipser l’autre. Lorsque cela se produit, la lumière visible vue à travers un télescope change et une courbe de lumière peut être utilisée pour tracer les mesures. Si le comportement d’éclipse se produit de manière régulière au fil du temps, les données peuvent être utilisées pour déterminer la période de rotation ou le temps nécessaire aux étoiles binaires pour tourner les unes autour des autres.
Une autre utilisation de la courbe de lumière consiste à observer une supernova, qui est une étoile qui explose. Certaines étoiles atteignent un point de leur vie où l’étoile s’effondre rapidement en raison des forces gravitationnelles, puis explose. Le résultat est une forte augmentation de la lumière visible à mesure que les gaz de l’étoile se dilatent vers l’extérieur à grande vitesse, et les observations peuvent être utilisées pour estimer la vitesse vers l’extérieur des gaz de l’étoile et la distance de la supernova à la Terre.
Les explosions de supernova sont séparées en différentes classes en fonction de la manière dont l’explosion se produit. Certaines étoiles s’assombrissent rapidement après l’explosion, tandis que d’autres atteignent un certain niveau de luminosité et y restent pendant un certain temps, appelé comportement de plateau. Ces différences ne seraient pas perceptibles à l’aide d’observations individuelles, ce qui peut rendre une courbe légère utile pour la classification. Les classes de supernova créent également différents éléments à partir des réactions chimiques qui se produisent lors des explosions, et les courbes peuvent aider à déterminer les compositions chimiques des gaz en expansion de l’étoile et du matériau de noyau restant.