TS Observer 1 : Rayonnement dans l’Univers page 1/2 TS Observer 1 : Rayonnement dans l’Univers page 2/2 RAYONNEMENT DANS L’UNIVERS 1 Rayonnement et sources de rayonnement 1.1 Rayonnement Un rayonnement désigne la propagation d’énergie par une source. Par exemple, c’est par rayonnement que l’énergie solaire provient jusqu’à la Terre. Le rayonnement peut être décrit de manière particulaire : il correspond à un déplacement de particules : protons, neutrinos, photons. Le rayonnement peut être décrit de manière ondulatoire : il correspond à la propagation d’une onde électromagnétique (modification des champs électrique et magnétique) Remarque : Les ondes visibles, les UV et les IR sont principalement produits par des corps chauds. Le rayonnement cosmique semblerait, à l’heure actuelle, avoir pour origine de la supernova (explosion d’étoiles massives en fin de vie) Les rayonnements cosmiques sont en partie arrêtés par le champ magnétique terrestre mais peuvent être reproduits sur Terre dans les accélérateurs de particules. La lumière est un rayonnement qui peut être décrit soit par le modèle corpusculaire (les photons), soit par le modèle ondulatoire. 2 Détection de rayonnement 1.2 Divers rayonnements Le spectre des ondes électromagnétiques est découpé arbitrairement en divers domaines des rayons γ aux ondes radio On parle selon le cas de détecteur ou de capteur. Généralement un détecteur transforme un rayonnement en grandeur physique mesurable. Détection de rayonnement de particules Les particules ne sont pas toujours identifiables directement, on étudie les effets de leur interaction avec la matière. Détection de rayonnement électromagnétique Il y a différents détecteurs d’ondes E.M selon le domaine étudié. Ainsi l’œil (ou plutôt la rétine de l’œil est un détecteur d’ondes lumineuses. Une antenne réceptrice est un détecteur d’ondes hertziennes Un capteur CCD peut détecter des ondes IR. Dans ce spectre, les radiations visibles n’occupent qu’une toute petite partie (d’environ 400 nm à 800 nm dans le vide). Ces radiations sont limitées par les ultra violet (UV : inférieures à 400 nm) et les infra rouge (<IR : supérieures à 800 nm). Le rayonnement visible n’est donc qu’un rayonnement parmi d’autres. De nombreuses particules existent dans le vide interstellaire (on y trouve notamment beaucoup de protons et de noyaux d’hélium). Ces particules en déplacement constituent le rayonnement cosmique. Le vent solaire par exemple est un flux de particules chargées émises par le Soleil. 1.3 Sources de rayonnements Tous les objets célestes émettent des rayonnements dans divers domaines, on peut cependant associer certains rayonnements à des sources caractéristiques. 3 Absorption de rayonnements Les rayonnements se propagent dans le vide et dans certains milieux matériels. Généralement, ils interagissent avec la matière et notamment avec l’atmosphère terrestre. Lors de l’interaction rayonnement/matière, une partie de l’énergie transportée par le rayonnement peut être absorbée. Si toute l’énergie est absorbée, on parle de milieu opaque. Si la totalité de l’énergie n’est pas absorbée, on parle de milieu transparent. Ex : une valise est opaque pour les rayonnements visibles mais transparente pour les RX des aéroports. Les rayonnements capables de traverser l’atmosphère terrestre sans être absorbés sont principalement les rayonnements visibles et radio. Pour s’affranchir des effets de l’atmosphère, on peut placer des détecteurs au-delà de l’atmosphère (comme le télescope spatial Hubble par exemple).