ACTRONOMIE: généralités

quelques grandes lignes d’introduction et de présentations dédiées aux basiques et principes pour comprendre l’astronomie et l’astrophotographie.

Notions et Unités de base en astronomie:

la lumière

la vitesse de la lumiere dans l’espace est de 300 000 km/s.

les mesure de distance en astronomie

il existe différents systeme de mesure en astronomie , les 3 principaux sont:

  • l’UA= Unité Astronomique = distance moyenne terre/soleil = 150 millions de Km
  • l’ Années Lumiere =distance parcourue par la lumiere en une année = 9500 milliards km
  • le Parsec= 3,26 AL => unité plus beaucoup utilisée)

exemples:

  • distance terre/lune = 385 000 km = 1,3 secondes lumière
  • distance terre/soleil = 150 000 000 km = 500 secondes lumière = 8,3 minutes
  • dimension du systeme solaire = diametre de 20 milliards de Km = 18h lumiere

La dimension apparente des objets

en plus des distances d’eloignement mesurées en années lumière, pour qualifier les dimensions «visuelles» d’un objet du ciel profond , on utilise la notion de diametre ou dimension «apparente» . C’est une valeur angulaire correspondant a l’angle que fait/ferait l’objet vu a l’oeil nu sans grossissement .

Pour faciliter la compréhension et imaginer plus facilement la taille apparente d’un objet celeste , on peut utiliser une comparaison par rapport a un objet souvent visible la nuit : la LUNE. elle a ainsi une dimension apparente de 30 minutes d’angle , soit 1/2 degré.

Cela correspond environ a la moitié de la largeur du pouce bras tendu , si vous superposez celui ci sur la pleine lune par une belle nuit claire .

LA VOIE LACTEE: notre galaxie

la voie lactée est la galaxie dans laquelle se situe notre systeme solaire et son etoile. C’est une galaxie spirale qui compte entre 200 et 400 milliards d’étoiles. son diamètre est estimé entre 100-000 et 120-000 années lumière. Elle appartient a un groupe de 60 galaxies appelé le groupe local situé dans une volume spherique d’environ 10 millions d’années lumière. La plus proche galaxie du groupe local est la galaxie d’andromede (M31) , elle est située a 2,5 millions d’années lumières. Andromede est environ 2 fois plus grosse que la voie lactée.

NOTA: selon les dernières estimations de la NASA , il y aurait environ 300 millions de planètes habitables dans notre Galaxie et dans l’univers observable il y a environ 2000 milliards de galaxies

LE SYSTEME SOLAIRE

le systeme solaire se situe a environ 27 000 années lumière du centre de la voie lactée

notre soleil est une étoile autour de laquelle gravite des planètes comme toutes les étoiles.

Une étoile est un corps céleste «plasmatique» qui rayonne de la lumière et de la chaleur par réactions de fusion nucléaire ( fusion des noyaux atomiques).

Les étoiles sont classés par tailles et luminosité => le soleil est une petite étoile jaune

Le systeme solaire comporte 8 planetes et leurs 214 satellites naturels (lunes), 5 planetes naines et leurs 9 satellites et des milliards de petits corps celestes (asteroides, cometes,..)

ci dessous une représentation schematique des distances relatives des planetes dans le systeme solaire.

L’OBSERVATION ASTRONOMIQUE

en observation astronomique on distingue 2 grands domaines:

  • le planetaire => ce qui est dans le systeme solaire => soleil , lune , planetes, cometes…
  • le ciel profonds => tout ce qui est au-delà du systeme solaire

le planetaire:

c’est le domaine de prédilection des débutants car il est facilement abordable et ne nécessite pas forcement d’instrument puissants . une bonne paire de jumelles ou un longue vue basique permet déjà pas mal de choses: jupiter et ses satellites, saturne et ses anneaux.

Les cibles principales sont: la lune (phases et eclipses) , jupiter, saturne et mars .En periodes favorables , mercure et venus peuvent etre observées le matin au levé du soleil.De la meme façon , il est possible quelques fois d’observer des cometes

pour le soleil , il faut des filtres spéciaux pour observer les taches et les éruptions solaires

Le ciel Profonds:

les débuts en ciel profonds seront centrés sur l’apprentissage et la localisation des principales constellations afin d’etre ensuite capable d’y localiser les objets remarquables qui s’y trouvent :

  • galaxies lointaines et amas de galaxies
  • systemes d’etoiles multiples
  • amas stellaires (amas ouverts et amas globulaires)
  • nébuleuses

tous ces objets remarquables sont designés et regroupés dans des catalogues dont les 2 principaux sont le catalogue de Messier ( 110 objets nommés Mxx) et le New General Catalogue ( plus complet avec 8000 objets designés sous un code NGCxxxx).

L’observation du ciel profond necessite des instruments puissants et souvent de passer en mode astrophotographie pause longue a cause de la tres faible luminosite des objets a observer qui sont rarement visibles a l’oeil nu a notre epoque et la pollution lumineuse du ciel.

Les échelles de distance en astronomie:

Pour mémo le systeme solaire fait 18h lumières de diamètre ….

Proxima Centauri (une naine rouge) , l’etoile la plus proche du soleil est située a 4,2 années lumieres , la suivante; l’etoile de Barnard , est située a 6 années lumieres , ensuite on trouve quelques étoiles aux environs de 8 années lumières de distance . dit autrement , d’immenses vides nous séparent de nos plus proches voisines.

pour illustrer visuellement , si le systeme solaire était une boule de pétanque posée par terre , le systeme de proxima centauri , serait une boule posée a 140 m de distance , Barnard serait a 200m de distance et les etoiles suivantes a 270 m.

Les Applications d’aide sur smartphones et PC:

les 2 applications les plus utilisées sur smartphone et PC sont des utilitaires «planétariums»:

les instruments d’observation:

leur principe est simple, collecter plus de lumiere et grossir les images . Ce sont des sortes d’entonnoirs a lumière . Il y a 2 grands types d’instruments optiques , les reflecteurs et les refracteurs

les réflecteurs:

ce sont des tubes ou télescopes dits de newton. ils comportent un miroir primaire parabolique au fond qui concentre la lumière sur un oculaire d’observation via un renvoi intermédiaire appelé miroir secondaire. tres synthétiquement , le principe est le même qu’un miroir grossissant de maquillage .

les “Newtons” sont caractérises par leur diamètre d’ouverture et leur longueur focale (longueur du trajet lumineux entre le miroir primaire et l’oculaire)

les réfracteurs:

se sont aussi des tubes, mais munis de lentilles a l’entrée et a la sortie . Les jumelles et les longues vues sont des réfracteurs . Leurs caractéristiques sont les même que les telescopes de newton: l’ouverture (diametre d’entrée) et la longueur focale.

les montures équatoriales:

pendant les nuit d’observation, la terre tourne et donc pour un observateur au sol le ciel «tourne» . pour pouvoir maintenir l’instrument toujours pointé sur la cible , il faut compenser la rotation de la terre au moyen d’un systeme motorisé: la monture équatoriale.

Son axe de rotation doit être réglé parallèle a l’axe de rotation de la terre , pour cela on utilise l’étoile polaire située dans l’axe de rotation de la terre afin de faire un pointage polaire avant de démarrer les observations.

Les constellations

ce sont des groupes d’étoiles bien visibles qui se détachent du reste des étoiles de par leur luminosité et que l’on a regroupé par paquets sous forme de figures graphiques en les reliant par des lignes imaginaires . Elles sont a la base de l’astrologie (signes du zodiac => a ne pas confondre avec l’astronomie). Elles changent suivant les cultures d’origine .

En astronomie , on utilise les 88 constellations issues de l’Union Astronomique Internationale basées sur les cultures Greques et romaines .

La plus connue est la grande ourse qui comprends la fameuse «casserole»

a partir de ce principe, tout le ciel visible va être divisé en constellations ce qui va permettre de retrouver plus facilement les objets notables. ce type de division est egalement utilisé dans les logiciels de carte du ciel . par exemple ci dessous , une vue de l’ecran de STELLARIUM.