En astronomie, une courbe de lumière est un graphique qui montre la luminosité de la lumière d'un objet ou d'une région céleste, sur une certaine période de temps. La lumière se trouve généralement dans un intervalle de fréquence ou une bande particulière. Les courbes de lumière peuvent être périodiques, c'est-à-dire qu'elles se répètent selon un schéma régulier. Les binaires d'éclipses et les variables de céphéides en sont des exemples. Les courbes de lumière peuvent également être apériodiques, c'est-à-dire qu'elles sont irrégulières et sans motif. On peut citer comme exemple la courbe de lumière d'une nova, d'une étoile variable cataclysmique, d'une supernova ou d'un microlentier. L'étude de la courbe de lumière, associée à d'autres observations, peut donner beaucoup d'informations sur le processus physique qui la produit ou contraindre les théories physiques à son sujet.
Courbe de lumière
Planétologie
Dans l'étude des planètes (planétologie), une courbe de lumière peut être utilisée pour déterminer la période de rotation d'une planète mineure, d'une lune ou d'un noyau de comète. Depuis la Terre, de nombreux objets sont si petits que même les télescopes les plus puissants sont incapables de voir clairement les objets. C'est pourquoi les astronomes mesurent la quantité de lumière produite par l'objet sur une certaine période, sa courbe de lumière. Le temps entre les pics sur le graphique donne la période de rotation de l'objet. La différence entre la luminosité maximale et minimale, l'amplitude de la courbe de lumière, peut être causée soit par la forme de l'objet, soit par des zones claires et sombres à la surface. Par exemple, la courbe de lumière d'un astéroïde de forme bizarre présente généralement des pics plus prononcés, tandis que la courbe de lumière d'un objet plus sphérique sera plus plate. Lorsque la courbe de lumière couvre une longue période, on parle de courbe de lumière séculaire.
Botanique
En botanique, une courbe de lumière montre la réponse photosynthétique d'une feuille ou d'une algue à la luminosité d'une lumière. La forme de la courbe montre le principe des facteurs limitants. En faible lumière, le taux de photosynthèse est limité par la quantité de chlorophylle et l'efficacité des réactions dépendantes de la lumière. En cas de luminosité plus élevée, elle est limitée par l'efficacité du RuBisCO (une enzyme) et la quantité de dioxyde de carbone. Le point sur le graphique où ces deux lignes différentes se rencontrent est appelé le point de saturation de la lumière. C'est à ce point que les réactions dépendantes de la lumière produisent plus d'ATP et de NADPH que les réactions indépendantes de la lumière ne peuvent en utiliser. Comme la photosynthèse est également limitée par les niveaux de dioxyde de carbone ambiants, les courbes de lumière sont souvent répétées à plusieurs concentrations de dioxyde de carbone constantes différentes.