PRESENTATION - Projet académique ADU - Académie d`Aix
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FORUM PASS 2011 « LE CIEL COMME LABORATOIRE » PRESENTATION Lycée de l’Arc - Orange ACADÉMIE D’AIX-MARSEILLE Initiation pratique, méthodologique et théorique des élèves du second degré aux Sciences de l’univers. Conception, élaboration et réalisation d’une MISSION de recherche scientifique à l’ « Observatoire de Haute Provence » (CNRS) « Le ciel comme laboratoire » a reçu un label national dans le cadre de l’année mondiale de l’Astronomie en 2009. Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille 2 Elèves concernés : Niveau de seconde 2 groupes d’une vingtaine d’élèves ( chacun travaillant sur un semestre) Cadre scolaire : ENSEIGNEMENTD’EXPLORATION Méthodes et Pratiques scientifiques (MPS) Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Projets scientifiques : • Recherche de comète • Suivi d’étoiles variables • Etude d’astéroïdes (courbes de rotation) • Imagerie nébuleuses et galaxies, couleur des étoiles, la forme des galaxies, etc… En fonction des thèmes choisis, le projet peut intégrer un programme scientifique de recherche professionnel. Il repose alors sur une étroite collaboration avec les chercheurs. Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille 4 REALISATION DE LA MISSION Séjour en immersion dans un laboratoire de recherche (OHP CNRS). La mission se déroule à l’Observatoire de Haute-Provence (hébergement sur place). Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille 5 Accès au télescope T80 (80 cm de diam.) de l’Observatoire et utilisation du SC de 8’ (instrument « Astro à l’école » EVALUATION ET PUBLICATION DES RESULTATS IMPORTANT Les productions des élèves (les données de mesures), après avoir été validées scientifiquement, intègrent le circuit scientifique. L’objectif des élèves doit être la validation de leur production, l’utilisation par les chercheurs des résultats obtenus et leur publication. 7 Les projets scientifiques 2010-2011 Rotation d’un astéroïde -> Mesure de la courbe de rotation d’un astéroïde Astéroïde : Petit corps céleste orbitant, pour la ceinture principale, autour du Soleil entre Mars et Jupiter, ayant un diamètre allant de quelques centaines de mètres à quelques centaines de kilomètres Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille La ceinture principale entre Mars et Jupiter Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille La mesure de la courbe de rotation d’un astéroïde consiste dans la mesure photométrique de la variation lumineuse de l’astéroïde. Cette variation d’intensité est due à la rotation de l’objet et donc à la variation de la surface qui réfléchit le rayonnement solaire. Itokawa (25143) Vue en rotation Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Survol d’Eros par la sonde Near La courbe photométrique a été réalisée avec le T80 Et le détecteur : la caméra Andor 2048 x 2048 27.6 x 27.6 mm pixels de 13.5 µm 7.15' x 7.15‘ 0.21"/pixel La correction des images 1. 2. 3. 4. Le signal thermique Le signal d’offset L’électroluminescence Le défaut d’uniformité DARK = même tps de pose à la même température PLU = image d’une plage lumineuse uniforme OFFSET = prise de vue tps de pose 0s. Réalisée strictement dans les mêmes conditions optiques Le temps le plus court pour l’APN Remarques : Attention aux variations de température du capteur de l’APN La particularité pour l’astéroïde Scheila (596) est qu’au moment des observations il présente une coma très importante due sans doute après analyse à une collision avec un autre astéroïde. Probable éjection de poussière due à un impact Publication des résultats Courbe de rotation De Scheila (596) Sur le site : Asteroids and comets rotation curves, CdR Regular variable stars light curves, CdL http://obswww.unige.ch/~behrend/page_cou.html http://obswww.unige.ch/~behrend/page2cou.html#000596 Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Publication des résultats Courbe de rotation De Scheila (596) Pulsation d’une étoile variable Etoiles variables : Une étoile variable est une étoile dont la luminosité varie de façon perceptible. Variations de nombreuses étoiles dans une région de la Galaxie M33 Variations d’étoiles de type RR Lyr dans l’amas globulaire M3 @ Joel D. Hartman @ Joel D. Hartman Variables pulsantes : Les étoiles pulsantes renferment la plus grande partie des variables. Ces étoiles présentent une variation périodique de leur volume, ce qui se traduit par une modification de leur luminosité. Courbe de variation typique D’étoile pulsante RR Lyrae Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Observation de l’étoile variable SU Dra (type RR Lyr). Le suivi d’une étoile variable consiste dans la mesure photométrique de la variation lumineuse due à la pulsation régulière de l’étoile variable. Le suivi de ces étoiles vise à comprendre le phénomène connu sous le nom d’effet Blazhko. MW Lyr RR Lyr Observation de l’étoile variable SU Dra (type RR Lyr). Il faut donc pour mesurer cet effet Blazhko, mesurer avec précision le moment du maxima et le comparer avec les éphémérides calculées de l’étoile –> (O- C) : observé – calculé. Chaque étoile variable de type RR Lyr a un effet Blazhko différent ! Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille La courbe photométrique a été réalisée avec l’instrument « Astro à l’école » (monture HEq5, C8 et un détecteur Canon 1000D. Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Ephem : SU Dra 11 37 56.61 67 19 47.1 | 10:07 22:07 10:07 | 77:09 | 55659.563 1.5 22.0 -> 3.5 5.5 1.1 1.2 1.5 1 2 Étoiles de référence 1 2 SU Dra Image du champ de SU Dra Catalogue photométrique Tycho2 qui sert de référence La mesure est faite sur chaque image year Inc var Mag ref0 Mag ref1 +/- Mag ref2 +/- Const. mag 2011 month 4 day 8 hour 1 min 2 sec 37 JJ 1 2455659.54348 Mag var 9.9159 0.005 09.3976 00.0045 09.8154 00.0045 19.0968 2011 4 8 1 3 42 2 2455659.54424 9.8611 0.0048 09.4445 00.0044 09.7685 00.0044 19.0651 2011 4 8 1 4 47 3 2455659.54499 9.8447 0.0048 09.4675 00.0044 09.7455 00.0044 19.0601 2011 4 8 1 5 52 4 2455659.54574 9.8352 0.0048 09.4461 00.0044 09.7669 00.0044 19.0653 2011 4 8 1 6 57 5 2455659.54649 9.8362 0.0048 09.4010 00.0045 09.8120 00.0045 19.0941 2011 4 8 1 8 2 6 2455659.54725 9.8172 0.0047 09.3997 00.0044 09.8133 00.0044 19.0931 2011 4 8 1 9 7 7 2455659.548 9.8041 0.0048 09.4010 00.0045 09.8120 00.0045 19.0934 2011 4 8 1 10 12 8 2455659.54875 9.7755 0.0047 09.4006 00.0045 09.8124 00.0045 19.0915 2011 4 8 1 11 17 9 2455659.5495 9.7401 0.0046 09.4425 00.0044 09.7705 00.0044 19.0709 2011 4 8 1 12 22 10 2455659.55025 9.7295 0.0046 09.4442 00.0044 09.7688 00.0044 19.0774 2011 4 8 1 13 27 11 2455659.55101 9.6951 0.0045 09.4561 00.0044 09.7569 00.0044 19.0636 2011 4 8 1 14 32 12 2455659.55176 9.6785 0.0044 09.4671 00.0044 09.7459 00.0044 19.0618 2011 4 8 1 15 37 13 2455659.55251 9.6641 0.0044 09.4839 00.0043 09.7291 00.0043 19.0493 2011 4 8 1 16 42 14 2455659.55326 9.6584 0.0044 09.4815 00.0044 09.7315 00.0044 19.0408 2011 4 8 1 17 47 15 2455659.55402 9.6585 0.0045 09.4064 00.0045 09.8066 00.0045 19.0872 2011 4 8 1 18 52 16 2455659.55477 9.6514 0.0044 09.3981 00.0044 09.8149 00.0044 19.0958 2011 4 8 1 19 57 17 2455659.55552 9.6245 0.0044 09.4657 00.0044 09.7473 00.0044 19.0578 2011 4 8 1 21 2 18 2455659.55627 9.6153 0.0043 09.4372 00.0043 09.7758 00.0043 19.0731 2011 4 8 1 22 7 19 2455659.55703 9.6266 0.0044 09.4076 00.0044 09.8054 00.0044 19.1013 2011 4 8 1 23 12 20 2455659.55778 9.6205 0.0044 09.3932 00.0045 09.8198 00.0045 19.0976 2011 4 8 1 24 17 21 2455659.55853 9.6082 0.0044 09.4381 00.0044 09.7749 00.0044 19.0749 2011 4 8 1 25 22 22 2455659.55928 9.6029 0.0043 09.4307 00.0044 09.7823 00.0044 19.0801 2011 4 8 1 26 27 23 2455659.56003 9.5946 0.0043 09.4325 00.0044 09.7805 00.0044 19.0802 2011 4 8 1 27 32 24 2455659.56079 9.5967 0.0044 09.3907 00.0045 09.8223 00.0045 19.1002 2011 4 8 1 28 37 25 2455659.56154 9.6185 0.0046 09.3730 00.0047 09.8400 00.0047 19.1170 2011 4 8 1 29 42 26 2455659.56229 9.5947 0.0044 09.4021 00.0045 09.8109 00.0045 19.0915 2011 4 8 1 30 47 27 2455659.56304 9.5992 0.0044 09.3828 00.0046 09.8302 00.0046 19.1067 2011 4 8 1 31 52 28 2455659.5638 9.5857 0.0044 09.3757 00.0046 09.8373 00.0046 19.1067 2011 4 8 1 32 57 29 2455659.56455 9.5587 0.0041 09.3952 00.0043 09.8178 00.0043 19.0892 Etc…. Courbe réalisée dans la nuit du 07 au 08/04/11 Résultat de 161 poses de 60s chacune Moment du maxima Courbe réalisée dans la nuit du 07 au 08/04/11 (161 poses de 60s). Etoile variable SU Dra Publication des résultats Etoile variable SU Dra Les observations de l’étoile SU Dra a donné lieu à une publication dans la circulaire du GEOS (Vanden-broere J., Hambsch F.J., 2011, GEOS circular RR47). Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Publication des résultats Cf : http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dbrr/dbrr-V1.0_08.php?SU%20Dra Etoile variable SU Dra Moment du maxima Publication des résultats Etoile variable SU Dra O – C = 0 => pas d’effet Blazhko mesuré Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Imagerie RVB Composition d’une image couleur à partir de trois images prises chacun avec un filtre différent Filtre bleu Filtre bande visible + Filtre rouge + = M83 Southern Pinwheel Galaxy Dim app : 11’x10’ Dist : ~15 millions al Faulkes telescopes Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Utilisation de filtres Image en couleur = somme d’images dans différents filtres Accès à un réseau de télescopes robotisés TAROT = 3 télescopes : Australie - Chili - Calern Image en B + Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille Image en R Image en V + NGC 5139 Amas globulaire Omega du centaure = NGC 3372 ou Grande nébuleuse de la Carène Télescope d’Hawaii Télescope d’Australie DEMONSTRATIONS Avec le télescope Faulkes d’Hawaii Prise de contrôle à distance du télescope Faulkes de 2m d’Hawaii 2 séances De 11h30 – 12h00 et De 14h30 – 15h00 Quels objets voudriez-vous observer ? http://rti.faulkes-telescope.com/control/Status.isa?TELESCOPE_ID=1 The End Lycée de l’Arc d’Orange Académie d'Aix-Marseille 43
