Observation astronomique
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Observation astronomique Olivier Ravayrol Sommaire Un peu d’histoire Un peu de théorie En pratique Quoi observer et avec quoi ? Quels matériels pour quels budgets ? Livres, logiciels & liens utiles Questions ? Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 2 Un peu d’histoire : Principales dates • • • • • • • • • • • • • • • 1543 : Copernic défini son système héliocentrique 1609 : Kepler énonce ses lois des mouvements des planètes 1610 : Galilée construit une lunette et observe les satellites de Jupiter 1655 : Huygens observe l’anneau de Saturne et son satellite Titan 1687 : Newton construit un télescope et publie sa loi de la gravitation 1774 : Messier publie son catalogue d’objets du ciel profond 1781 : Herschel découvre Uranus 1846 : Le Verrier et Galle découvre Neptune 1905 : Schwarzchild prédit l’existence des trous noirs 1916 : Einstein présente sa théorie de la Relativité Générale 1929 : Hubble découvre et mesure l’expansion de l’univers 1948 : Gamow met au point sa théorie du Big Bang 1970 : V. Rubin émet l’hypothèse de la matière noire 1978 – 1989 : Les sondes Voyager approchent les planètes de près 1995 : Michel Mayor et Didier Queloz découvrent la 1ère planète extrasolaire Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 3 Un peu de théorie : Les systèmes de coordonnées • Système de coordonnées • L’observateur terrestre est au centre du repère • Les lignes imaginaires sont représentées sur la sphère céleste • Type Azimutal : dépend du lieu et de l’heure ! • Azimut : origine = Sud [0° à 360°] • Hauteur : origine = Horizon [0° à 90°] • Type Equatorial : système uniforme • Déclinaison ( Latitude projetée) : origine = équateur céleste [-90° à 90°] • Ascension Droite( Longitude projetée) : origine = Pt Vernal [0° à 360°] (intersection entre l’écliptique et l’équateur céleste) • Exemple : M31 => AD=00h 42’ 44’’ ; Dec=+41°16′ 07’’ • Le type Equatorial est le + adapté en astronomie car permet de suivre les objets avec la rotation terrestre Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 4 Un peu de théorie : Les unités • La Magnitude apparente : sert à mesurer la luminosité d’un objet céleste • + c’est élevé et – c’est lumineux (échelle log inverse) • Polaris = 2,09 ; Vega = 0 ; Sirius = -1,46 ; Soleil = -26,78 • Mesure des distances astronomiques • UA (Unité Astronomique) = Dist Terre / Soleil ~= 150 M km • Distance Soleil / Mars ~= 1,5 UA • Distance Soleil / Saturne ~= 9,5 UA • AL (Année Lumière) : distance parcourue par la lumière sur 1 année ~= 10 000 Md km ~= 63 000 UA • Etoile la + proche : 4,22 AL ; Amas des Pléiades : 400 AL • Diamètre de la Voie Lactée : 100 000 AL • Distance de la Galaxie d’Andromède : 2,5 M AL Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 5 En pratique : La mise en station • Avantage de la monture équatoriale • Axe de rotation de la terre (presque) aligné sur l’étoile polaire pour l’hémisphère Nord => facilité d’alignement de la monture • La monture équatoriale a « juste » à suivre la rotation terrestre (manuellement ou en automatique) • Mise en station de la monture (en équatorial) : • Mise à niveau de la monture • Alignement sur la polaire (manuelle ou semi-automatique via logiciel) • Sans motorisation et sans GoTo : on se cale sur les coordonnées de l’objet grâce aux axes gradués de la monture et on suit manuellement avec la molette de l’axe AD • Avec GoTo : alignement préalable sur 3 étoiles pour un pointage automatique des objets via le logiciel de la raquette Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 6 En pratique : Effets de la pollution lumineuse Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 7 En pratique : Ciel sans pollution lumineuse Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 8 En pratique : Ciel moyennement pollué Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 9 En pratique : Triangle de l’été Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 10 Quoi observer et avec quoi ? (1/2) Les yeux (attendre 10 mn avant de pouvoir observer et ne plus regarder d’éclairages ensuite !) Il faut se repérer à partir de l’étoile polaire : • Partir de la « Grande Ourse » pour trouver l’étoile polaire • Avec une boussole, regarder vers le Nord à 45° (France) pour trouver l’étoile • • • • polaire • Avec un logiciel comme Stellarium ou des applications sur Smartphones Constellations et certains amas d’étoiles (Les Pléïades) La Voie Lactée et la galaxie d’Andromède Etoiles filantes L’ISS et quelques satellites (Iridium) Les jumelles : • Certains amas d’étoiles ouverts et globulaires • La lune mais uniquement avec un filtre lunaire polarisant • Le soleil mais uniquement avec un filtre solaire Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 11 Quoi observer et avec quoi ? (2/2) La lunette : pour le grand champ (objets étendus) • • • • • Les grands amas d’étoiles ouverts (Les Pléiades) Les nébuleuses étendues (Orion, Amérique) La grande galaxie d’Andromède La Lune avec un filtre, les planètes, les comètes Les tâches et protubérances solaires avec des filtres Le télescope : pour le petit champ (petits objets) • Les galaxies • Les petites nébuleuses (Tête de cheval) • Les nébuleuses planétaires (Nébuleuse de l’Anneau) Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 12 Quels matériels pour quels budgets ? (1/5) Privilégier le diamètre de l’instrument • La luminosité de l’objet croit avec le diamètre • Le pouvoir séparateur augmente avec le diamètre • On pourra toujours augmenter la focale (et donc le grossissement) avec • • • des lentilles de Barlow Un grossissement trop important avec un petit diamètre donnera des images moins nettes ! F/D > 10 => Planètes F/D < 5 => Objets peu lumineux Jumelles : permet d’avoir un effet 3D • Privilégier le modèle 7 x 50 (D=50mm ; Gr=7x) • Au delà de 7x, il faut un trépied car le grossissement est trop important : les modèles 10 x 70 sont bien mais chers ! Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 13 Quels matériels pour quels budgets ? (2/5) Lunette (réfracteur) ou télescope (réflecteur) ? • Vu au slide précédent : il faut privilégier le diamètre • La lunette ne pourra pas dépasser D=100mm car au-delà les prix sont exponentiels ! (Le miroir du télescope coûte moins cher à fabriquer que la lentille de la lunette) Choix de l’instrument pour l’observation : • Lunette : diamètre limité • • • + : Moins encombrant qu’un télescope de grand diamètre - : Uniquement destiné aux planètes ou à la photo grand champ Télescope : F/D faible • + : Il sait tout faire (mais moins de « piqué » que la lunette) • - : Il faut le « collimater » régulièrement (pour le type Newton) Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 14 Quels matériels pour quels budgets ? (3/5) Choix des oculaires et filtres • Oculaires • Grossissement = Finstrument / foculaire • • • 3 oculaires => Grand champ : 25mm à 35mm ; Champ moyen 12mm ; Fort grossissement 6mm à 8mm avec grand angle 60° à 100° Lentilles de Barlow • 2x : augmente la focale et donc le grossissement d’un facteur 2 • 5x (max) : permet de bien voir la tâche rouge de Jupiter Filtres visuels • Pour la Lune : polarisant variable • Pour le Soleil : filtre solaire pour les tâches solaires (H-Alpha pour les protubérances mais très cher) • Pour le ciel profond (filtre anti pollution lumineuse) : type UHC ou CLS • Pour les planètes : différentes couleurs permettent d’améliorer le contraste selon la planète à observer Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 15 Quels matériels pour quels budgets ? (4/5) Instrument Jumelles Modèle Diamètre (mm) Fabriquant Monture Jumelles Jumelles Jumelles 7 x 50 10 x 60 15 x 70 50 60 70 Perl Kepler Kepler En option En option En option Lunette achromatique Nextar 102 SLT 102 Celestron Azimutale Lunette achromatique OmniXLT 120 120 Celestron Lunette achromatique 120 / 1000 Goto - Photo Coût (€) Remarques Non Non Non 79 150 140 Non 529 Equatoriale Optionnel Non 608 120 Sky Watcher Equatoriale Optionnel Non 570 80 Orion Equatoriale Oui Oui 1300 Supports de prismes haut de gamme Très bon rapport qualité / prix Lunettes Lunette apochromatique Sirius EQ-G 80ED Oui Livré avec 2 oculaires (25 et 9 mm) Bonne monture (CG4) Livré avec un oculaire 25 mm Bonne monture (NEQ5) Livré avec un occulaire 25 mm Idéal pour la photo grand champ Livré avec un oculaire 25 mm Télescopes Télescope Dobson GSO 300/1500 305 Kepler Azimutale Non Non 750 Télescope Dobson SkyQuest XT12 305 Orion Azimutale Non Non 990 Télescope Newton 200/1000 Black Diamond sur NEQ5 203 Sky Watcher Equatoriale Optionnel Non 640 Télescope Newton 200/1000 Sirius EQ-G Orion 1200 203 Equatoriale Oui Oui Ideal pour l'observation du ciel profond Livré avec 2 oculaires 30 et 9 mm Ideal pour l'observation du ciel profond avec une aide au pointage Livré avec 2 oculaires 25 et 10 mm Bon rapport / qualité prix Livré avec 1 oculaires 28 mm Idéal pour la photo Livré avec un oculaire 26 mm Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 16 Quels matériels pour quels budgets ? (5/5) Instrument Modèle Oculaires pour le grossissement Fabriquant Photo Coût (€) Remarques Oculaire Hypérion 8mm 68° Baader - 125 Oculaire Ethos 8mm 100° Televue - 485 Bon rapport qualité / prix La Rolls des oculaires ! (très bon piqué et contraste) 2,5x 5x Powermate 2,5x Powermate 5x Kepler Kepler Televue Televue Non Non Oui Oui 30 45 167 167 1er prix 1er prix Très bonne qualité pour la photo Très bonne qualité pour la photo Polarisant variable Astrosolar safety film Filtre rouge UHC visuel CLS Orion Baader Kepler astronomik astronomik Non Oui Non Oui Oui 35 25 15 99 69 Filtre à faire varier en fonction de la luminosité Feuille A4 à fixer sur l'objectif Prendre plusieurs couleurs Plus dédié au ciel profond Applicable à tous les objets (excepté les planètes) Lentilles de Barlow Lentille de Barlow Lentille de Barlow Lentille de Barlow Lentille de Barlow Filtres Filtre lunaire Filtre solaire Filtre coloré Filtre anti pollution lumineuse Filtre anti pollution lumineuse Budget moyen pour le visuel : 900 € Budget moyen adapté à la photo : 1630 € (sans le Reflex et accessoires) Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 17 Livres, logiciels & liens utiles Formations possibles à la Ferme des étoiles (Gers) et dans les sites d’observation de l’AFA Livres - revues • • « Observer le ciel » aux éditions « Succès du Livre » « Astronomie magazine » : revue mensuelle pour les amateurs Logiciels • • • Planétarium (Open Source) : Stellarium (http://www.stellarium.org/fr/) Carte du ciel (Open Source) : http://www.ap-i.net/skychart/fr/telechargement Logiciels divers : http://www.astrosurf.com/logiciels/ Liens utiles • • • • • • Magasins / Fournisseurs de matériels pour l’astronomie : • Optique-Unterlinden : http://www.optique-unterlinden.com/ • La clef des étoiles (Toulouse): http://www.laclefdesetoiles.com/ • Pierre-Astro : http://www.pierro-astro.com/ Forum amateurs : http://www.astrosurf.com/ Association « Les Pléïades » (Sud de Toulouse) : http://www.les-pleiades.asso.fr/ Association « La ferme des étoiles » (Gers) : http://www.fermedesetoiles.com/ Prévision sur la visibilité : http://www.meteoblue.com/fr_FR/meteo/charts/seeing/ Nébulosité : http://www.meteociel.fr/observations-meteo/nebu.php Observation astronomique Copyright © 2013 Olivier Ravayrol - Tous droits réservés. 18 www.astrosurf.com/olivierr31
