L`astrophysique spatiale

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Sylvain CHATY
Sylvain CHATY
(Université Paris 7 / Service d’Astrophysique)
2008
2008
L!Astrophysique spatiale
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 22
Plan
Plan
!!L L’ ’Observation Observation en Astrophysique en Astrophysique
!!Bref historique Bref historique
!!La révolution: le ciel sous toutes les ondes La révolution: le ciel sous toutes les ondes
!!Pourquoi l Pourquoi l’ ’Espace? Espace?
!!50 ans de colonisation de l 50 ans de colonisation de l’ ’Espace Espace
!!Développement de l Développement de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale
!!50 ans après: un nouveau regard sur l 50 ans après: un nouveau regard sur l’ ’Univers Univers
!!Le Soleil Le Soleil
!!Les Planètes Les Planètes
!!Les Etoiles Les Etoiles
!!La Voie Lactée La Voie Lactée
!!Les Galaxies Les Galaxies
!!Les sursauts Les sursauts ! !
!!Le futur Le futur… … au-delà de l au-delà de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale… …
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 33
Plan
Plan
!!L L’ ’Observation Observation en Astrophysique en Astrophysique
!!Bref historique Bref historique
!!La révolution: le ciel sous toutes les ondes La révolution: le ciel sous toutes les ondes
!!Pourquoi l Pourquoi l’ ’Espace? Espace?
!!50 ans de colonisation de l 50 ans de colonisation de l’ ’Espace Espace
!!Développement de l Développement de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale
!!50 ans après: un nouveau regard sur l 50 ans après: un nouveau regard sur l’ ’Univers Univers
!!Le Soleil Le Soleil
!!Les Planètes Les Planètes
!!Les Etoiles Les Etoiles
!!La Voie Lactée La Voie Lactée
!!Les Galaxies Les Galaxies
!!Les sursauts Les sursauts ! !
!!Le futur Le futur… … au-delà de l au-delà de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale… …
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 44
La sphère des fixes
La sphère des fixes… …

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S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 55
L
L’ ’Astrophysique Astrophysique
!!Grandes questions: Grandes questions:
!!Etoiles et Planètes Etoiles et Planètes
!!Milieu interstellaire Milieu interstellaire
!!La Voie Lactée La Voie Lactée
!!Galaxies Galaxies
!!Cosmologie Cosmologie
!!L L’ ’Astrophysique Astrophysique est à la Physique ce que l est à la Physique ce que l’ ’observation observation
est à l
est à l’ ’expérimentation. expérimentation.
!
!Moyens de réponse: Moyens de réponse:
!!Théorie Théorie
!!Observation Observation
!!Modélisation Modélisation
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 66
Plan
Plan
!!L L’ ’Observation Observation en Astrophysique en Astrophysique
!!Bref historique Bref historique
!!La révolution: le ciel sous toutes les ondes La révolution: le ciel sous toutes les ondes
!!Pourquoi l Pourquoi l’ ’Espace? Espace?
!!50 ans de colonisation de l 50 ans de colonisation de l’ ’Espace Espace
!!Développement de l Développement de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale
!!50 ans après: un nouveau regard sur l 50 ans après: un nouveau regard sur l’ ’Univers Univers
!!Le Soleil Le Soleil
!!Les Planètes Les Planètes
!!Les Etoiles Les Etoiles
!!La Voie Lactée La Voie Lactée
!!Les Galaxies Les Galaxies
!!Les sursauts Les sursauts ! !
!!Le futur Le futur… … au-delà de l au-delà de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale… …
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 77
Le premier instrument d
Le premier instrument d’ ’observation observation
!!L L’œ ’œil: il:
!!2 éléments optiques: 2 éléments optiques:
!!Cristallin: lentille frontale pour Cristallin: lentille frontale pour
concentrer la lumière
concentrer la lumière
!!Rétine: Matrice sensible aux Rétine: Matrice sensible aux
photons, constituée de cônes et
photons, constituée de cônes et
bâtonnets (~pixels)
bâtonnets (~pixels)
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Les premiers
Les premiers
observatoires?
observatoires?
!!Stonehenge Stonehenge

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S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 99
Les premiers instruments
Les premiers instruments
!!L' L'astrolabe astrolabe
!!(du latin (du latin
astro
astro = = ét éto oile, ile,
labe
labe = prendre): = prendre):
!!invent inventé é par par Hipparque, Hipparque, am amél éli ior oré é dans le monde dans le monde
islamique
islamique
!!un bras tournant un bras tournant repère la position d repère la position d! !une étoile une étoile
sur le cercle.
sur le cercle.
!!Repr Représ ése entation de la sphère céleste sur le ntation de la sphère céleste sur le
plateau
plateau. .
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1010
Le premier «
Le premier « Observatoire »: Observatoire »: Uraniborg Uraniborg
!!Le premier observateur Le premier observateur
!!Tycho Tycho Brahe (1546-1601) Brahe (1546-1601)
!!Le premier observatoire? Le premier observatoire?
!!subventionné subventionné par le roi du Danemark par le roi du Danemark
!!Aucun instrument optique ( Aucun instrument optique (instruments de instruments de
vis
visée ée: quart de cercle, sphères armillaires : quart de cercle, sphères armillaires… …) )
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1111
L
L’ ’observatoire de Paris observatoire de Paris
!!Emplacement Emplacement bien choisi: bien choisi:
!!Nord, Est, Ouest: encerclé par des Nord, Est, Ouest: encerclé par des jardins de jardins de
religieux
religieux… …
!!S Sud: ud: la campagne avec des moulins la campagne avec des moulins à à vent. vent.
Horizon dégagé
Horizon dégagé
!!1667 1667 !!Nébu
Nébuleuse d'Orion leuse d'Orion
(D. Cassini, 1674).
(D. Cassini, 1674).
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1212
Les premières observations
Les premières observations
!!Les Les éto étoiles ont une forme... iles ont une forme...
d
d’ ’éto étoile! ile!
!!Repr Représe ésentation des Pl ntation des Pléia éiades, des, à à
l
l’ ’épo époque n que néo- éo-babylonienne (-200): babylonienne (-200):
!!Dessin de Dessin de Cassiopée Cassiopée, avec « , avec « Nova Nova
Stella
Stella » » (I), supernova de (I), supernova de Tycho Tycho Brahe Brahe
(
(11/11/1572) 11/11/1572)
!!Saturne observée Saturne observée par J.D. Cassini par J.D. Cassini
(1673)
(1673)

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S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1313
Les premières lunettes
Les premières lunettes… …
!!Lunette de Galilée = lunette hollandaise classique Lunette de Galilée = lunette hollandaise classique
!!Longueur: 1 à 6 m Longueur: 1 à 6 m
!!Grossissement: 14 à 50 x Grossissement: 14 à 50 x
!!En carton, bois, papier florentin, cuir, soie, velours En carton, bois, papier florentin, cuir, soie, velours
!!C Champ assez sombre, ~15 hamp assez sombre, ~15’ ’ d'arc (1/2 pleine Lune) d'arc (1/2 pleine Lune)
!!F Fortes aberrations optiques ortes aberrations optiques
!!Utilisées comme longues-vues terrestres par l'armée Utilisées comme longues-vues terrestres par l'armée
de terre et la marine
de terre et la marine
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1414
Les dernières lunettes
Les dernières lunettes… …
!!Observatoire de Observatoire de Yerkes Yerkes
(Chicago)
(Chicago)
!!La plus grande lunette du La plus grande lunette du
monde:
monde:
!!Diamètre 1.02 m Diamètre 1.02 m
!!Focale 18m Focale 18m
!!Poids lunette + monture: Poids lunette + monture:
80 tonnes
80 tonnes
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1515
Les premiers télescopes
Les premiers télescopes… …
!!T Tél éle escope de Herschel, scope de Herschel,
de diam
de diamèt ètr re 40 pouces e 40 pouces
(1m) (1798)
(1m) (1798)
!!Mis au point par Mis au point par
Newton (1672)
Newton (1672)
Le Pic du Midi
Le Pic du Midi
!
!1 1er
er observatoire français en
observatoire français en
altitude 2876m
altitude 2876m
!
!Fondé en 1878 Fondé en 1878
!
!Télescopes de 1 et 2 mètres. Télescopes de 1 et 2 mètres.

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S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1717
Observatoire CFHT
Observatoire CFHT
!!Premier télescope français en Premier télescope français en
dehors du territoire (1974)
dehors du territoire (1974)
!!Canada-France-Hawaii Canada-France-Hawaii
Telescope
Telescope (CFHT) (CFHT)
!!Diamètre: 3.6 m sur le Diamètre: 3.6 m sur le Mauna Mauna
Kea
Kea, volcan éteint à 4200m sur , volcan éteint à 4200m sur
l
l’ ’île d île d’ ’Hawaii. Hawaii.
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1818
ESO (Observatoire
ESO (Observatoire
Européen Austral)
Européen Austral)
!
!La Silla, Chili: 2 télescopes La Silla, Chili: 2 télescopes
de 4 m
de 4 m
!!années 1970 années 1970
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 1919
ESO/VLT
ESO/VLT
!
!Paranal Paranal, Chili: (VLT) 4 , Chili: (VLT) 4
télescopes de 8 m
télescopes de 8 m
!!Optique active, adaptative Optique active, adaptative
!!Interférométrie infrarouge/ Interférométrie infrarouge/
optique
optique
!!Miroir de 8.2 m poli par Miroir de 8.2 m poli par
SAGEM/REOSC
SAGEM/REOSC
S. S. Chaty Chaty - 2008- 2008 2020
Plan
Plan
!!L L’ ’Observation Observation en Astrophysique en Astrophysique
!!Bref historique Bref historique
!!La révolution: le ciel sous toutes les ondes La révolution: le ciel sous toutes les ondes
!!Pourquoi l Pourquoi l’ ’Espace? Espace?
!!50 ans de colonisation de l 50 ans de colonisation de l’ ’Espace Espace
!!Développement de l Développement de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale
!!50 ans après: un nouveau regard sur l 50 ans après: un nouveau regard sur l’ ’Univers Univers
!!Le Soleil Le Soleil
!!Les Planètes Les Planètes
!!Les Etoiles Les Etoiles
!!La Voie Lactée La Voie Lactée
!!Les Galaxies Les Galaxies
!!Les sursauts Les sursauts ! !
!!Le futur Le futur… … au-delà de l au-delà de l’ ’Astrophysique spatiale Astrophysique spatiale… …