III) Lumière et observations
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I) Le ciel et l'univers (Hervé Cottin) – 1h30 II) L'exploration du Système Solaire (Hervé Cottin) – 4h30 III) Lumière et observations 3 A PLAN (Antoine Jolly) – 4h30 A- Le ciel à différentes longueur d'onde - télescope spatiaux et terrestres B- Corps noir et spectres de raies – classification des étoiles C- Flux, magnitude et luminosité des étoiles- diagramme de Hertzsprung-Russel IV )Vie et mort des étoiles V) Origine de la vie sur la Terre / La vie ailleurs que sur la Terre ? (Antoine Jolly) - 4h30 (Hervé Cottin) – 3h Cours : 18 h / TD : 9 h / TP : 1h30 Lumière et Observation Le ciel à différentes longueur d'onde D’ou viennent nos connaissances en astrophysique ? 1) 2) 3) 4) 5) Le rayonnement électromagnétique Les corps solides (météorites) Le rayonnement cosmique Les neutrinos Le rayonnement gravitationnel Les informations en astrophysique proviennent en quasi-totalité de la « lumière ». On peut imaginer déterminer la forme des étoiles, leurs distances, leurs tailles et leurs mouvements; mais il n’y a aucun moyen envisageable qui nous permettrait un jour de déterminer leur composition chimique, leur structure minéralogique ou la nature des organismes vivants qui vivent à leur surfaces. Nos connaissances concernant les étoiles sont nécessairement limitées à leur comportement géométrique et mécanique —Auguste Comte (1830), philosophe français C'est alors que commença l'astropysique......... Découverte par William Herschell : • de la planète Uranus (1781) • de deux de ses satellites Titania et Obéron (1787) • des satellites Mimas et Encélade de Saturne (1789) William Herschell (1738-1822) : astronome anglais d'origine allemande Miroir de 40 pouces (1m22) Le téléscope de Herschel en 1798 Le domaine visible La découverte de l’infrarouge (1800) C'est un peu par hasard, en posant son thermomètre en dehors de la lumière, que William Herschel remarqua que c'était en dehors du spectre visible que le réchauffement des objets était le plus conséquent. Il nomma tout d'abord cette radiation invisible "rayon calorifique". Aujourd'hui, nous appelons ce rayonnement naturel l'infrarouge. Le spectre électromagnétique Quel domaine du spectre électromagnétique peuton observer depuis la terre ? Transmission atmosphérique Téléscope spatiaux et terrestres. Comment capter les photons dans les différents domaines de longueur d’onde ? On dispose de téléscopes ……….. sur s terre en orbite terrestre sur des sondes spatiales Utilise t’on encore des télescopes sur terre ? Le VLT de l’ESO au Chili (1999) 4 Miroir de 8 m (16 m en combiné) La découverte de la radioastronomie Karl Jansky, 1933, ingénieur Bell Telephone Période du signal: 23h56 =1 jour sidéral !! Les radiotélescopes ? •Antenne de 300 m de diamètre Arecibo (Puerto Rico) (1963) Programme SETI • 27 antennes de 25 m de diamètre VLA (Nouveau Mexique). • Résolution équivalente d'une antenne de 36 km. Construction : 2003-2012 50 antennes de 12 m de haut Domaine radio mm : 30-950 GHz THE ATACAMA LARGE MILLIMETER ARRAY Hubble Space Telescope (1990-20XX) UV-VIS-proche IR Miroir de 2,4 m Les télescopes satellites? Visible Infrarouge (IRAS 1984, ISO 1995, Spitzer 2003…….) Que voit on dans l’infrarouge? ……..des poussières Beta-Pictoris (IRAS 1984)) Le prochain télescope satellite? Herschell : Infrarouge • Le télescope spatial Herschel devrait être envoyé par l'ESA en 2008. • Son but scientifique est de faire des observations astronomiques dans les domaines de l'infrarouge lointain et du submillimétrique, a partir 200 µm. • Il possède un miroir de 3,5 m de diamètre. • Il sera refroidi à -271° C. (2° au dessus du zéro absolu) Les télescopes sur les sondes spatiales? (1971) Sonde Mariner 9 : Première mise en orbite autour d’une autre planète : Mars Spectromètre infrarouge IRIS (pour la mesure de la température, de la pression et de la composition de l'atmosphère, ainsi que pour l'étude des différents constituants de la surface) Nirgal Vallis La grande tempête de poussière Olympus Mons Les télescopes sur les sondes spatiales? Première exploration complète des planètes géantes Red spot Jupiter Pionner 10 et 12 (1972,1973) Voyager 1 et 2 (1977-2020) Les anneaux de Saturne Messages placés sur les sondes interplanétaires Pioneer 10 et 11, parties respectivement en 1972 et 1973. Les télescopes sur les sondes spatiales? (1997-2004-2008)
