Chapitre 11 : L*astrométrie et mesure des distances dans l*espace

Chapitre 11 :
L’astrométrie et mesure
des distances dans
l’espace

Sommaire
I- Définition et généralisation
II-Mesure des distances dans l’espace
III- Application avec la méthode de la
parallaxe

I- Définition et généralisation
A- Qu’est-ce-que l’astrométrie ?
L'astrométrie, mieux connue autrefois sous le nom
d'astronomie de position, est la branche de l'astronomie
qui évalue la position, la distance et le mouvement des
étoiles et des autres objets célestes. Elle donne aux
astronomes un cadre de référence pour leurs observations
et sert à l'élaboration du temps universel. L'astrométrie est
fondamentale dans des domaines comme la mécanique
céleste, la dynamique stellaire et l'astronomie galactique.
Elle est également la base observationnelle de l'étude de la
dynamique des corps du Système solaire, permettant
notamment de confirmer le principe de Copernic et
l'héliocentrisme.

B- Historique
L'origine de l'astrométrie remonte au moins à l'Antiquité. Au
IIème siècle av. J.-C., Hipparque compile le premier catalogue
d'étoiles et invente l'échelle de magnitude apparente. Au
cours du temps, l'astrométrie a subi différentes évolutions
avec l'invention du cadran solaire, de l'astrolabe, du télescope
et du sextant. De nos jours, les mesures des distances des
objets très éloignés sont effectuées par des méthodes
photométriques ou par l'utilisation d'indicateurs secondaires
comme la loi de Tully-Fisher pour les galaxies, qui relie la
vitesse maximale d'une étoile à la magnitude absolue de la
galaxie.

II- Mesure des distances
dans l’espace
A- Deux principales méthodes
Les systèmes de coordonnées : L'astrométrie peut s'effectuer à l'aide de
différents systèmes de coordonnées célestes. Le plus simple est le système de
coordonnées horizontales, qui fait intervenir la « sphère locale ». Cependant,
l'astrométrie moderne utilise le système de coordonnées polaires pour repérer la
direction des astres. Chacun des astres doit être représenté par un point sur la surface
d'une sphère de rayon unité. Pour repérer la position d'un des points, il faut la
reporter sur deux plans perpendiculaires passant par le centre de la sphère à l'aide des
deux autres angles. Une variété de facteurs introduisent des erreurs dans la mesure de
positions stellaires, incluant les conditions atmosphériques, les imperfections dans les
instruments et des erreurs faites par l'observateur ou les mesures d'instruments.
Plusieurs de ces erreurs peuvent être réduites par une variété de techniques comme
l'amélioration des instruments et la compensation des données.