Petit guide d'astro pratique - 437720d-061-075:03 Intro 344-345 ...

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Petit guide d'astro pratique - 437720d-061-075:03 Intro 344-345 ...

Publié le : mardi 5 juillet 2011
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DÉCOUVERTEN°350JUILLET-AOÛT-SEPTEMBRE2007
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Petiu d’as t t ro g p i r d a e ti que*
S ÉBASTIEN FONTAINE Médiateur scientifique au département d’astronomie-astrophysique du Palais de la découverte
* L’ensemble des observations que l’on vous propose d’effectuer dans cet article sont valables, entre autres, sur le conti-nent européen.
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Lobservationastronomiqueducielestpossible toutaulonglannée.Durantlesvacances,tout convergeverslacontemplation.Maisjouirdes spectaclesdelanaturenesignifiepasêtreoisif, bienaucontraire.Lesvacancesrimentdemoins enmoinsavecfarnienteetreposabusifsurla plageouglissesurlespistesdeski,mais,au contraire,avecledésirdeplusenplusvif dapprendre,dexpérimenter,dedécouvrir.
L lloveEiisongotnueibtvsosdmaeuulrtmeeevPemanrantiliptegaoêlsuienctse.shupderraiEecsanslhdltaearesoafdspnpféleeopucstr,smodéiuflhqaveueuvsennero,tcdrneliae,auerbilrtlpiseééeitrnnpoistiooolenduélnee.-trs1qadou2eultu°aerlsneuscfldomrouéhliisespno,luorSispszhoilctolouuéernslii.leqzsIusoelaeensff.tatalrriieCotornepaueloov;soietmrnseiàtqnceuuondneme,emçpqhàeluaèridtuneetseeemcuepertenondrtuiemvnve1iaunaii8tteu°,. courtes et commencent tard. En revanche, vers Les observations astronomiques peuvent dès la fin de l’été, les nuits sont plus longues, ce qui lors décemment commencer. est un avantage non négligeable pour les Les crépuscules les plus longs coïncident astronomes… Bien entendu, il faut s’entendre avec le solstice du 21 juin, soit le début de sur le terme de « nuit ». La nuit ne commence l’été pour les observateurs européens, situés pas avec le coucher du soleil mais, comme dans l’hémisphère nord de la Terre. À la lati-chacun le sait, sitôt passé le crépuscule. tude de Paris (49° Nord), la nuit n’est jamais complète (pour les astronomes en tout cas) du Qu’est-ce qu’un crépuscule ? 1cu3leauas3t0rojnuionm!iqLueerdesutreedeenlviaronnnédee,ulexchreéupruess,-La question peut paraître curieuse, voire sauf durant les mois de juillet et d’août où les naïve, mais le crépuscule trouve dans le crépuscules peuvent atteindre plus de trois vocabulaire de l’astronome une définition très heures. Ainsi, les astronomes « travaillent » précise. Rappelons tout d’abord que l’on par- moins en été qu’en hiver. lera aussi bien du crépuscule du soir que du crépuscule du matin. En effet, les crépuscules Quelques conseils peuvent être définis comme les lueurs atmo-sphériques qui accompagnent les levers et les pour commencer couchers de Soleil. Lueurs qui créent une pol- Bien entendu, que ces considérations tech-lution lumineuse naturelle bien gênante. niques ne vous empêchent pas de pratiquer On distinguera ainsi trois types de crépuscule : l'été une astronomie de qualité. Cette pratique – le crépuscule civil, qui se termine lorsque le est souvent associée aux lunettes et autres Soleil se trouve à une hauteur de 6° sous télescopes. Pourtant, une simple paire de l’horizon. C’est généralement le moment où jumelles et un appareil photo peuvent suffire les lampadaires s’illuminent ; pour commencer une initiation. Mais c’est à – le crépuscule nautique, qui se termine l’œil nu que tout doit débuter. Cependant, il lorsque le Soleil se trouve à une hauteur de convient de préparer son observation. Pour les
séances diurnes, un chapeau, de la crème solaire, des lunettes de soleil et de l’eau sont indispensables. Pour les séances nocturnes (et même en été !), des vêtements chauds, des couvertures, des bâches (au petit matin, l’herbe est humide), une carte du ciel, une lampe de poche avec un filtre rouge (pour éviter d’être ébloui, le filtre peut être bricolé sur n’importe quel type de lampe de poche), de quoi écrire, une boisson chaude et un en-cas composent le paquetage minimal de tout astronome amateur. Le choix du site d’observation est également important. Optez, si possible, pour un endroit éloigné de toute pollution lumineuse et atten-dez dans l’obscurité la plus totale au mini-mum 20 minutes. C’est le temps dont ont besoin vos yeux pour s’accoutumer au noir. Alors, c’est 3 000 ou même 4 000 étoiles qui vous seront accessibles. Tandis qu’elles sem-blent n’être que quelques dizaines en ville ou au cœur d’un village éclairé. N’importe quel guide pratique du ciel ou séance de planétarium vous présentera les principales constellations et une méthode pour retrouver l’Étoile polaire (fig. 1 à 3). Je ne m’attarderai donc pas sur ces thèmes. Cependant, les cartes du ciel qui indiquent les positions des constellations et des étoiles s’y rapportant ne comportent pas d’échelle. Il est déconcertant de ne pas retrouver les astres imprimés sur le papier dans le ciel. Si l’on
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veut se repérer sur la voûte céleste, il faut con-naître l’écartement des étoiles les unes par rapport aux autres. Cela revient à mesurer des angles dans le ciel. Ce sont ces distances angulaires qui vont permettre une approche correcte du firmament. Mais à quoi correspond au-dessus de sa tête une distance angulaire de 20 degrés, de 15 minutes ou de 6 secondes d’arc ? Pour mesurer les angles dans le ciel, une méthode simple consiste à se servir de ses mains. En effet, bras tendu, une main écartée vaut environ 20°, le poing fermé 10° et la largeur du pouce 2°. De plus, les diamètres apparents du Soleil et de la Lune correspon-dent à un demi-degré, soit 30’. Vous êtes maintenant paré pour suivre décemment un stage pratique d’astronomie. C’est l’objectif que se fixent les prochaines pages.
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η LA GRANDE OURSE γδεξ β 90  α
Les Gardes
LE COCHER α La chèvre ou Capella
β γ ξ η ε LA PETITE Pôle 90  + δ OURSE α La polaire
ε γ β δη α CASSIOPÉE
F IGURE 1 AutourdupôleNord. LÉtoilepolairesetrouvealignéeaveclesGardesdelaGrandeOurse,cequipermetdelarepérer facilement.
ε
α Deneb
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γ LE CYGNE η χ β γ Albireo δαξγ LA FLÈCHE β LE DAUPHIN ηεδα β γ α ξ ε β Altaïr L' AIGLE δ
θ
δ
ε δ ξ α Véga γβ LA LYRE
F IGURE 2 LeTriangledété. SestroissommetssontVéga,danslaconste l ationdelaLyre,Deneb,danslaconste l ationduCygne,etAltaïrdanslaconste l ationdelAigle.Cestroisconste l ationssontvisibles simultanémentenFrance,dejui l etàseptembretoutelanuit.
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µ λ ξ ο σ π ι ξ LE SAGITTAIRE
δ
Kiffa Boréal β Kiffa Austral α LA BALANCE γι βδγ ν π σ Antarès α ι LE SCORPION
ε µ λ ν ξ γη χ ιθ η ε
LA COURONNE AUSTRALE
F IGURE 3 LeScorpionetleSagittaire. LeScorpionestuneconste l ationdesnuitsdété.Entreses«pinces»setrouvelaconste l ationdelaBalance.Àsagauche,setrouvelaconste l ationduSagitaireappeléeaussitea-potparles Anglo-Saxons.
> Observation 1 Le mouvement diurne
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Après avoir attendu le début de la nuit, polaire nous semble alors immobile et devient familiarisez-vous avec les positions des astres ainsi le « pivot » du mouvement apparent du visibles en début de nuit. ciel, appelé mouvement diurne . Par ailleurs, n’importe qui a pu être surpris Quevoir? de constater à quelle vitesse le Soleil pouvait Rapidement, on remarque que les constella- se coucher. La vitesse de ce mouvement tions semblent bouger. Plus globalement, les apparent est la même en qui concerne les astres se lèvent vers l’est et se couchent vers étoiles. En effet, la Terre tourne toujours à la l’ouest en donnant l’impression de tourner même vitesse sur elle-même. Ainsi, la course autour de l’Étoile polaire. des astres s’effectue toujours au même rythme. Interprétation Contrairement à ce qui a longtemps été pré-tendu, ce n’est pas l’Univers avec ses étoiles et ses planètes qui tourne autour de la Terre, mais bien notre planète qui tourne sur elle-même, d’ouest en est et en 24 heures. Bien entendu, je n’ai pas la prétention de vous l’apprendre. Mais posez-vous ces questions : depuis com-bien de temps savez-vous que la Terre tourne sur elle-même ? Qui vous l’a enseigné ? Et surtout, comment le vérifier par vous-même ? À moins d’être astronaute, personne ne peut avoir le privilège de voir la Terre tourner sur elle-même. Pourtant, des expériences en apportent la démonstration, telle l’expérience du pendule de Foucault. Néanmoins, chacun sait que la Terre tourne sur un axe qui passe par ses pôles. En plantant un poteau à la verticale du pôle Nord de la Terre, et en l’élevant indéfiniment vers les astres, il pointerait une région fixe du ciel : le pôle Nord céleste, prolongement du pôle Nord de la Terre dans le ciel. Se trouvant à proximité du pôle Nord céleste, l’Étoile F IGURE 4 Appareilphotonumériquesuruntrépied.©S.Fontaine.
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F IGURE 5 Photographiedumouvementdiurne,priseentrèslonguepose.©S.Fontaine. Expérimentation Le mouvement diurne peut donc facilement être observé mais il peut également être mis en évidence par l’utilisation de la photogra-phie. Appareils argentiques ou numériques dotés d’un mode « longue pose », ou pose « B », donnent des résultats très intéressants. Après avoir installé l’appareil photo sur un pied bien stable (fig. 4), visez la direction de l’Étoile polaire et conformez-vous aux instructions suivantes : – placer le déclencheur souple ou program-mer le minuteur ; – réglez la netteté à l’infini. Si vous disposez d’un appareil photo numérique (APN), visez
une étoile bien brillante et photographiez-la. Ensuite, dans le mode lecture de l’APN, grossissez au maximum l’image obtenue précédemment. Pour garantir une image nette, il faut que l’étoile soit la plus « ronde » possible. Recommencez l’opération autant que nécessaire car le bon résultat final de l’expérience en dépend ! – déclenchez en notant l’heure ; – pendant toute la durée de la pose, prenez garde à ce qu’aucune lumière ne soit allumée à proximité et ne touchez plus à l’installation. Evitez même de marcher, les vibrations pro-duites par vos pas altéreraient inéluctable-ment l’acquisition de l’image ; – après une pose de 20 minutes minimum, refermez l’obturateur. Résultats Après un temps de pose de plusieurs dizaines de minutes, toutes les étoiles se sont déplacées autour de l’Étoile polaire et ont tracé des arcs de cercle centrés sur le pôle Nord céleste (fig. 5). On peut chercher à reconnaître les constellations. Pour ce faire, posez un calque sur la photographie et notez la position des étoiles les plus brillantes au début de la pose. Ce type de cliché porte le nom de filé d’étoiles . Le filé sera d’autant plus grand que la pose sera longue. En choi-sissant judicieusement un premier plan, vous pourrez aussi composer une image très esthé-tique.
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> Observation 2 Découvrir les couleurs des étoiles
Une fois vos yeux correctement accoutumés à l’obscurité, regardez très attentivement les étoiles les plus éclatantes. Quevoir? Dans de bonnes conditions d’observations, et à l’œil nu, on remarquera que les étoiles ne sont pas toutes blanches. En effet, de la même manière que le Soleil est jaune, d’autres étoiles sont rouges, orange ou bleues. Seules les étoiles les plus brillantes offrent leur couleur à l’observateur. Avec une paire de jumelles, ce sont des milliers d’étoiles qui, à leur tour, révèlent leur teinte (fig. 6). Interprétation F IGURE 6 La couleur d’une étoile est directement liée Lesétoilesnontpastouteslamêmecouleur.à sa température de surface. À l’inverse des dSuarutcreesfiljéaudnéetsoioleus,blceeuretas.inesapparaissentblanches, codes de couleur des robinets, les étoiles ©S.Fontaine.bleues sont les plus chaudes, au moins 10 000 °C, tandis que les étoiles rouges sont les moins chaudes, 3 000 °C environ. Les étoiles jaunes comme le Soleil, avec une vingtaine de secondes) mais en défocalisant. couleur intermédiaire entre le bleu et le rouge, C’est-à-dire en prenant délibérément une ont une température de surface également image « floue » des étoiles. Procédez à ces intermédiaire de 6 000 °C environ. Là encore, mêmes opérations sur l’étoile Véga, dans la une méthode photographique simple permet constellation de la Lyre (fig. 2). de bien mettre en évidence cet état de fait. Résultats Expérimentation Sur les « filés d’étoiles » et les images Après avoir installé votre dispositif de même « floues », la couleur des étoiles apparaît net-que pour l’expérience précédente, pointez tement. Antarès est rouge et Véga est bleue. l’appareil photo en direction de l’étoile Attention, toutefois car la couleur bleue est Antarès, dans la constellation du Scorpion difficile à voir à l’œil nu et délicate à rendre (fig. 3). Si possible en zoomant, effectuez à compte sur une photographie. En effet, notre nouveau une longue pose pour mettre en évi- œil n’est pas très sensible à cette couleur et la dence le mouvement apparent des astres. Si saturation est vite atteinte en photographie, ce vous disposez d’un APN, choisissez la sensi- qui a pour conséquence de donner une image bilité numérique la plus forte (800 ou 1 600 blanche de l’étoile. Cependant, avec un peu ISO) et procédez à des temps de poses plus d’entraînement, ces deux méthodes rendent courts que précédemment (de l’ordre d’une bien compte des colorations stellaires.
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> Observation 3 Des étoiles filantes par milliers Toute l’année, l’observation d’étoiles filantes est possible. Mais, à certains moments, ce sont de véritables pluies qui s’a -battent sur la planète. Nul besoin de parapluie pour en profiter et encore moins de jumelles ou de télescope. C’est à l’œil nu que le spec-tacle est le plus merveilleux. Quevoir? Les étoiles filantes apparaissent comme de fugitives traînées lumineuses (fig. 7). Avec un peu de patience et de chance, vous aurez l’oc-F IGURE 7 casion d’en compter jusqu’à plusieurs Pluiedétoilesfilantes.Lesmétéoritesparaissentémanerdunmêmepoint dizaines par minute. Le phénomène ne dure qu’une fraction de seconde. Mais les plus bril-appelé«radiant».©Palaisdeladécouverte. lantes peuvent être admirées pendant plusieurs secondes, laissant derrière elles une du mois d’août. Cette année, le moment le traînée persistante (de quelques secondes à plus favorable pour observer les Léonides est quelques dizaines de secondes). prévu dans la nuit du 17 novembre. Toutes ces poussières proviennent de la comète 109 P Interprétation Swift-Tuttle. Le nom de ces pluies d’étoiles Contrairement à ce que laisse supposer leur filantes provient de la région du ciel d’où nom, les étoiles filantes ne sont pas des semblent venir ces astres rapides (fig. 7). Les étoiles. Encore moins des cadavres d’étoiles étoiles filantes des Perséides semblent ainsi nous tombant dessus, comme on l’entend sou- venir de la constellation de Persée. vent dire ! Dans sa course autour du Soleil, la Terre croise sur son orbite des poussières et Expérimentationautres « pierres ». Lorsque l’une d’entre elles Pour réaliser cette expérience dans de pénètre dans l’atmosphère, elle se consume. bonnes conditions, il faut s’assurer de se trou-Totalement ou partiellement. Lorsqu’une de ver sur un site très sombre avec un ciel sans ces pierres extraterrestres touche le sol, on Lune. Installez-vous confortablement. parle alors de météorite . Attirés par la Terre, Chaises longues, transats et autres couvertures ces corps peuvent nous foncer dessus jusqu’à sont de rigueur pour cette observation. Soyez la vitesse de 100 km/s ! À cette vitesse, le attentifs et révisez vos constellations (fig. 1 à frottement contre l’air est si fort que la 3) en attendant de faire des vœux. Quant aux matière s’échauffe brutalement jusqu’à s’illu- résultats, c’est à vous de juger. miner. Régulièrement, la Terre croise sur son orbite des régions riches en poussières (la plu-Enbonus part du temps laissées par une comète de pas- Pendant que vous scruterez le ciel à la sage). De ces rencontres naissent les pluies recherche d’étoiles filantes, vous serez cer-d’étoiles filantes. Les plus remarquables sont tainement amené à remarquer la présence de celles des Quadrantides (début janvier), des points semblables à des étoiles assez bril-Éta Aquarides (de fin avril à mi-mai), des lantes, se promenant dans les constellations Léonides, des Géminides (autour du 14 pour disparaître subitement avant de toucher décembre) et, bien sûr, des célèbres Perséides l’horizon. Il s’agira très probablement de
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satellites artificiels. Ils sont des centaines à c’est qu’il passe dans l’ombre de la Terre. La tourner autour de la Terre et sont très remar- Station spatiale internationale (ISS) est, elle quables en raison de leur éclat et de leur aussi, fréquemment visible au-dessus de la curieuse traversée céleste. Si vous en repérez, France comme un point étonnamment bril-dirigez-vous vers ce site : www.obsat.com , lant. Mais comment savoir si ce que vous afin de connaître l’origine et l’objectif du observez est bien l'ISS ? Si vous allez sur la satellite. Mais ne vous trompez pas d’inter- page http://esa.heavens-above.com/esa/iss _ prétation quant à leur éclat. C’est le Soleil qui step1.asp , qui vous indique où se trouve l'ISS les éclaire et non pas un dispositif lumineux au moment précis où vous allez sur le site, qui leur serait propre. Lorsqu’un satellite dis- vous saurez au moins si elle se trouve au-paraît du ciel alors qu’il se trouve encore haut, dessus de la France !
> Observation 4 Mouvements et phases de la Lune La Lune, l’astre le plus proche de la Terre, a est bien changeant : parfois visible ou invisi-) ble, parfois pleine ou sous la forme d’un croissant visible le matin, ou le soir. Comment expliquer ces changements d’aspect et de position ? L’observation de ces phénomènes peut apporter des éléments de réponse. Alors, observons ! Quevoir? Le principe de cette expérience est d’ob-server régulièrement la Lune sur un mois entier. L’idéal consiste à noter l’heure de l’ob-b) servation, l’aspect et éventuellement la posi-tion par rapport aux étoiles de notre satellite. L’utilisation de la photographie est conseillée. Pour vos repérages, vous pouvez vous aider d’un calendrier précisant les phases de la Lune. Pour information, voici les dates des phases les plus remarquables pour le mois de septembre : 04 septembre : DQ (Dernier Quartier), 11 septembre : NL (Nouvelle Lune), 19 septembre : PQ (Premier Quartier), 26 septembre : PL (Pleine Lune), F IGURE 8 A )et B ) 03 octobre : DQ Dernier Quartier). Photographiesdudéplacementdelalune On peut rapidement mettre en évidence le devantlesétoiles.©S.Fontaine. mouvement de la Lune en notant sa position par rapport à des repères fixes comme les étoiles (fig. 8). La Lune tourne autour de la Terre. L’intervalle moyen entre deux retours consécutifs de la Lune devant une même
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