Galaxie - Observatoire de la Côte d`Azur

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UNSA_2012_2013
UEL premiere rencontre avec astro
Yves Rabbia, UNSA OCA Lagrange chap 02 tourisme
1
une première rencontre avec l'astronomie
éléments pour illustrer le cours : chap 02 tourisme
Yves Rabbia, astronome
Observatoire de la Côte d'Azur,
[email protected]
04 93 40 53 59
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avant de continuer
en toute subjectivité
rappel de quelques references biblio tout public
(il y en a beaucoup d’autres)
pour les anniversaires ou les diverses fetes commerciales à venir
"mères, pères, grand-mères,...."
et pour vous faire plaisir
carlo rovelli,
jean pierre luminet,
jean-marc levy-leblond,
galileo galilei
etienne klein
2
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auteurs et ouvrages
Carlo Rovelli
« anaximandre de milet » histoire , epistemologie, sociologie
« le temps et l’espace" cosmologie
JP Luminet
"les trous noirs" vie des etoiles
"l'univers chiffoné" cosmologie
Jean Marc Levy Leblond
"aux contraires"
(indispensable)
reflexions sur l’exercice de la pensée en science et ailleurs
"impasciences" anecdotes et reflexions sur la science
Galilée
" dialogue sur les deux grands systèmes du monde"
(defense de copernic, maieutique, plaidoirie)
"le messager des étoiles"
histoire, découverte des satellites de Jupiter
Etienne Klein
« discours sur l’origine de l’univers « philo, epistemo, cosmologie
« le temps existe-t-il ?" philo
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avant de revenir
sur "observation" et sur "modèles"
partons faire un petit tour
pour
voir les astres
donner des jalons de distance
donner des indications sur les masses
et sur les dimensions
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intermède avant le départ :
distances, en astro il faut des unités adaptées
!
unités adaptées, exemples :
insecte : mm
stylo : cm
bateau : m
voyage : km, heures de voiture, heures d'avion
Nice-Paris : grossièrement
1000 km, 1h d'avion
En Astro, on ne parle pas d'avion mais de lumière !
vitesse dans le vide : 300 000 km / seconde
exemple : telle étoile est à 40 années de lumière
Soleil-Terre : 8 mn de lumière
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année de lumière
!
c'est une unité de longueur adaptée aux distances en astro
AL : distance parcourue en un an par la lumière dans le vide
calcul rapide : en ORDRE DE GRANDEUR
distance parcourue = vitesse * durée du voyage
AL (km) = (300 000 km/s) * (365*24*60*60 s)
1. controler les unites (km/s)*(s) => km
OK
2. calcul sauvage : 3 E5* 4 E2 *25* 3.6 E3
3*3.6 => 10
AL = 10
13
4*25 ==> 100 E5*E2*E3 = E10
km,
ou 1 suivi de 13 zéros :
AL = 10 000 000 000 000 km (dix mille milliards)
ça nous suffira et c'est facile à retenir
6
!
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unité astronomique
!
!
c'est aussi une unité de longueur
elle est adaptée aux distances dans le système solaire
UA = distance moyenne Soleil-Terre
1 AU (km) = 1.5 10 8 km
soit 150 millions de km
retenir plutôt :
8 mn de lumière
1 U.A.
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aperçu sur faune astro (tourisme en grandes lignes)
objets, nature, dimensions, masses, distances
on part de chez nous (syst solaire) et on s'éloigne
système solaire : notre Soleil et des planètes
étoiles
LA Galaxie (majuscule), voie lactée (milky way)
les galaxies (des milliards)
les amas de galaxies
ciel profond
et les exos-planètes ?
chapitre à part, plus tard
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système solaire (c'est ça : chez nous)
!
le Soleil (une étoile) et autour : des planètes
non !
plus planete
tailles relatives correctes
distances fausses
Mars
Terre
Vénus
Mercure
Neptune
Jupiter
Saturne
Uranus
mémo : Mais Vous Travaillez Mal, Je Suis Un Novice Pardi
il y en a d'autres (et n'oubliez pas la virgule : astéroïdes)
Pluton
Charon
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système solaire, vues d'artistes
pour un quick-look, aide-memoire
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nouvelle definition planete, Aout 2006
Union Astron Internationale ,illisible ? oui, c'est voulu !
ici, juste à savoir qu'il y a
Une "planète"(1) est un corps céleste, qui :
une nouvelle définition
*est en orbite autour du Soleil,
*a une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le
maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique (2),
*a éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche.
Une "planète naine" est un corps céleste, qui
*est en orbite autour du Soleil,
*a une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le
maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique,
*n'a pas éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche,
*n'est pas un satellite ;
Tous les autres objets (3) en orbite autour du Soleil, à l'exception des satellites, sont appelés "petits corps du
système solaire".
(1) - Les huit planètes sont : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
(2) - L'UAI décidera à quelle catégorie, planète naine et/ou autres classes appartiennent les cas limites.
(3) - Ceci inclut la plupart des astéroïdes, la plupart des objets transneptuniens, les comètes et tous les autres
corps.
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nouvelle nomenclature
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!
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distances en partant du Soleil
les 8 planètes, mais il y a aussi les astéroïdes
Me
Ve
Te
Ma
3 mn de lumière
0.05 masse Terre
rayon 0.4 RTerre
6 mn de lumière
0.8 masse Terre
rayon ≈ RTerre
8 mn de lumière
6. 10^24 kg
6400 km
12 mn de lumière
0.1 masse Terre
rayon 0.5 RTerre
ici astéroïdes
Ju
13
!
40 mn de lumière
300 masse Terre
rayon 11 RTerre
Sa
80 mn de lumière
100 masse Terre
rayon 9 RTerre
Ur
3 h de lumière
14 masse Terre
rayon 4 RTerre
Ne
6 h de lumière
17 masse Terre
rayon 4 RTerre
P-C
8 h de lumière
0.2 masse Terre
rayon 0.4 RTerre
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Soleil,
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toi sans qui....
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une brave boule , banale, sans complications ? pas vraiment
clip hinode ?
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Mercure
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mars
voir le clip
flying over mars
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mars,...
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très visité
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ast 2267
asteroïdes
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ast. 243, "IDA"
kleopatra
yoshikawa
sonde hayabusa
se pose sur
Itokawa
encore pour le plaisir
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Jupiter, T-shirt rayé avec tache de sauce tomate
soleil-jupiter : 5 U.A.
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the great red spot
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Saturne !
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les anneaux, évidemment !
soleil-saturne : 10 U.A.
"qui se pourrait d'elle lasser ? ",
emprunté à Charles d'Orléans,
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comètes
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ceinture de Kuiper et nuage de Oort :
reservoirs de cometes
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les étoiles , d'autres soleils, toute une faune
coup d'oeil au ciel nocturne
pour les étoiles on peut dire
!
beaucoup beaucoup !
diverses couleurs
divers éclats
groupements (amas d'étoiles)
et une zone très étendue
et très fournie :
la Voie Lactée
ou encore
La Galaxie (galact. : lait)
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quelques éléments de la faune stellaire
et une autre échelle de distances
nebuleuse d'orion
pouponnière d'étoiles
1500 AL
pléiades,
amas ouvert
étoiles jeunes
400 AL
Soleil, étoile adulte
une parmi d'autres
8 minutes de lumière
amas globulaire
étoiles vieilles
quelques milliers
d’AL
supernovae
mort explosive
cataclysme
après la mort explosive
les restes se diluent
nébuleuse du crabe
6000 AL
nébuleuse planétaire
une mort plus douce
5000 AL
autres spécimens :
étoiles doubles, supergéantes,
naines blanches, supernovae, pulsars,
étoiles à neutrons, trous noirs ....
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supergeante : mira ceti
et etoiles à enveloppe (de gaz et de poussières)
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nebuleuses planétaires :
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enfin le nom de ces merveilles, déjà vues
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Hubble Space Telescope
en hommage à
Edwin Hubble
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masse 11 tonnes
cylindre : longueur 13m, diametre 4m
en orbite depuis 1990
orbite circulaire
altitude : 600 km
periode orbitale : environ 1h30
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nebuleuse trifide M20
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amas globulaire
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Nébuleuse annulaire de Lyre
M57
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echelles de dimensions planétaires et stellaires_1
just for fun !
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UNSA OCA Lagrange
echelles
de dimensions planétairesYvesetRabbia,
stellaires_2
on se la rejoue et on va plus loin
chap 02 tourisme
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la Galaxie, la nôtre, nous
!
toutes ces étoiles que nous pouvons voir dans le ciel
forment la Galaxie, la voie lactée
et il y a d’autres objets similaires : les galaxies
soleil
d'autres
soleils
beaucoup
d'autres
des centaines
une galaxie : des étoiles
de milliards !
et de la matière interstellaire
(gaz, poussieres et ......matière sombre ? )
galaxie !!!
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Galaxie
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étoiles et matière interstellaire
!
disque , noyau, halo
et bras spiraux
noyau
disque
halo
100 000 AL
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matière interstellaire, diverses nébuleuses
des formes spectaculaires : l'imagination au pouvoir
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nébuleuse North-America
la tète de cheval,
célébrité,
vers Orion
nébuleuse du sablier
nébuleuse trifide
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!
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les galaxies
là aussi : très beaucoup beaucoup
et aussi divers types
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amas de galaxies
!
l'amas de la Vierge
à 50 millions d'AL
plusieurs milliers de galaxies
la nôtre est dedans (sur le bord)
il y a d'autres amas,
et il y a des super amas
"jusqu'où s'arrèteront-ils ? "
super amas d'Hercule, 650 millions d'AL
et plus loin , des quasars,
à des milliards d'années de lumière
probablement des galaxies avec un trou noir au milieu
qui provoque une "hénaurmissime" libération d'énergie
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arcs gravitationnels
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vertige ??
attendez un peu
…….
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ciel profond
deep sky
on regarde
loin dans l'espace
et donc
longtemps avant
dans le temps
5 à 10 milliards d’AL
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quasars
quasi-stellar objects
des objets situés aux limites
de l'univers observable
tellement éloignés
que l'energie qu'ils delivrent
est trop grande
pour être expliquée
avec les modèles habituels
à l'époque de leur découverte
( les sixties)
13 milliards d’AL ?
14.5 milliards d’AL ?
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l'Univers à grande échelle
une structure complexe
inhomogène
super amas de galaxies
et filaments
mais
une densité moyenne
de matière
plutôt uniforme
aux distances
de plusieurs milliards
d'AL
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galaxies, amas et super amas
catalogue d'Abell
plus de 2700 amas
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alors là , vertige grave !
nous
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cool down !
reprenons nous ........
good
grief !
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Récapitulons ! Cosmos : vision ordonnée de l'Univers (cosmetique)
Soleil : une étoile parmi d'autres
Système solaire
distances : minutes et heures de lumière
galaxie = toute une population d'étoiles
la Voie Lactée ou la Galaxie ( majuscule)
une parmi d'autres, celle où nous habitons
distances dans la Galaxie
centaines et milliers d'années de lumière
tout plein de galaxies =
amas de galaxies
distances :
centaines de millions d'années de lumière
des amas d'amas,
des super-amas milliards d'années de lumière
des univers-iles
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!
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n'oublions pas les masses (ordres de grandeur)
pastis
1kg
humain
voiture
100 kg
1000 kg
Ariane 5
106 kg
Terre
Jupiter
6. 1024 kg 1 MTerre
300 MTerre
Soleil
2. 1030 kg 1Msoleil
1 tonne
1000 tonnes
étoile supergeante 106 Msoleil
galaxies
.....
centaines de milliards de Msoleil
48
!
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