chapitre 3

3.a) L'ascension droite
Il faut encore une autre coordonnée,
équivalente de la longitude terrestre, pour
repérer les objets sur la sphère céleste :
c'est l'ascension droite. Cet angle doit être
compté à partir d'un point choisi
arbitrairement, comme la longitude qui est
comptée à partir du méridien de
Greenwich : ce point est le point vernal,
noté ϒ, qui est le lieu où le Soleil
rencontre l'équateur céleste lors de
l'équinoxe de printemps.
L'ascension droite (AR ou α) de A
correspond à l'angle délimitant l'arc
d'équateur compris entre le point
vernal et l'intersection A0 avec le cercle
horaire passant par A.
On aurait pu, comme pour la longitude, exprimer l'ascension droite en degré, minute d'arc et
seconde d'arc. On l'écrit en fait en heures, minutes et secondes. Au 360 degrés du tour
complet correspondent les 24 h d'ascension droite. Une différence de 1 h en ascension droite
correspond à 15 degrés (= 360/24), une minute d'AR correspond à 15 minutes d'arc et une
seconde d'AR correspond à 15 secondes d'arc sur l'équateur céleste. Par exemple, l'ascension
droite de Véga est :
AR Véga = α Véga = 18 h 36 min 51 s
Cette division en 24 h est à rapprocher avec la division du jour solaire en 24 heures solaires.
Comme le ciel tourne d'est en ouest en un peu près 24 h, on désire, par l'ascension droite des
étoiles, créer une horloge cosmique. Les AR sont donc indiquées d'ouest en est : une étoile
plus à l'est d'une autre a une ascension droite plus élevée (excepté si l'on passe par les 24 h
= 0 h d'AR). Une étoile dont l'ascension droite est de 6 h passera un peu près une heure plus
tard sur un cercle horaire qu'une étoile dont l'ascension droite est de 5 h, une étoile dont
l'ascension droite est de 23 h passe environ quatre heures sur un cercle horaire avant une
étoile dont l'AR est de 3 h, et ainsi de suite.
Exercices à l'aide d’une carte céleste ou d’un logiciel :
1) Repérer le point vernal ϒ et la constellation dans lequel il se trouve en vous aidant du
fait que son AR = 0 h = 24 h.
2) Déterminer l'ascension droite d'Altair (alpha de l'Aigle) et de Pollux (béta des
Gémeaux). Quelles informations supplémentaires pouvez-vous en tirer ?
3) Vous voyez un soir Capella (alpha du Cocher) et Rigel (béta d'Orion) culminer dans le
ciel. Quelle étoile principale culminera environ 5 heures plus tard ?
Les deux coordonnées (ascension droite; déclinaison) qui repèrent un astre sur la sphère
céleste sont appelées coordonnées équatoriales de cet astre.
3.b) Le jour sidéral
Nous avons dit que l'intervalle de temps séparant le passage de deux étoiles sur un cercle
horaire, dont la différence d'AR est d'une heure, est d'environ une heure. Mais pas exactement
une heure. Car si c'était exactement une heure, au bout de 24 heures, les étoiles se
retrouveraient toutes au même endroit. Et chaque soir, à la même heure, nous verrions le
même ciel. L'expérience le met en évidence : le ciel du soir change au fil des saisons.
Déplacement de la Terre en un jour solaire
Terre au jour J+1
Ciel de l'observateur
B
Vers l'étoile B
Est
A
*
*
Ouest
(vers A)
Sud
Jour J+1
Vers le
Soleil
B
Vers l'étoile A
Echelle non
respectée
Terre au jour J
Est
*
A
*
Ouest
Sud
Jour J
L'explication est la suivante : lorsque la Terre a fait un tour sur elle-même par rapport au
Soleil (c'est le jour solaire dont la durée est de 24 h), elle a fait légèrement plus d'un tour par
rapport aux étoiles : en effet, pendant ce temps, la Terre a tourné un peu autour du Soleil (elle
fait 360° en 365 jours donc environ 1° en un jour), si bien que lorsqu'elle se retrouve dans la
même position par rapport au Soleil, elle a tourné un peu plus par rapport aux étoiles (environ
un degré de plus).
Si donc nous voyons une étoile A au méridien, 24 h plus tard elle se situera légèrement vers
l'ouest du méridien (décalage d'un degré environ).
Si nous regardons un mois plus tard à la même heure, le ciel aura tourné d'environ 30 degrés
vers l'ouest. Et ainsi de suite.
La Terre fait 365,25 tours sur elle-même par rapport au Soleil en une révolution mais en fait
(réellement) 366,25 tours par rapport aux étoiles. Le tour supplémentaire est imputable à une
révolution de la Terre autour du Soleil.
Le temps nécessaire à une étoile pour revenir au même endroit dans le ciel par rapport à
l'observateur terrestre est connu sous le nom de jour sidéral : sa durée est un peu
inférieure à 24 h et vaut précisément 23 h 56 min 4 s. C'est en fait le vrai temps nécessaire à
la Terre pour faire un tour sur elle-même (par rapport aux étoiles).
L'ascension droite est une indication pour l'heure sidérale : 24 heures sidérales correspondent
à 23 h 56 min 4 s.
Exercice : 4) comment fait-on pour trouver le temps correspondant au jour sidéral ?
Réponses aux exercices en page …
Réponses des exercices :
1) Il y a 2 intersections de l’équateur céleste avec l’écliptique (= trajectoire du Soleil) : une dans la
constellation de la Vierge, l’autre dans celle des Poissons. C’est dans cette dernière constellation que le
point vernal y figure (le Soleil se ballade le printemps dans cette constellation).
2) L’AR d’Altaïr (19 h 51 min) est 12 h de plus que l’AR de Pollux (7 h 45 min). Autrement dit, Altaïr
culmine dans le ciel 12 h après Pollux (ou 12 h avant…). Il est donc très difficile de bien voir Pollux et
Altaïr dans une même soirée.
3) Les AR de Capella et de Rigel sont pratiquement les mêmes (autour de 5 h 16 min). Si l’on rajoute 5 h
en AR, on obtient une AR de 10 h 16 min. Il y a une grosse étoile dans le Lion qui a une AR
avoisinante : c’est Regulus (10 h 08 min).
4) Règle de trois : durée = 24 . 365,25 / 366,25 = 23,934 h = 23 h 56 min 4 s