Astrophysique spatiale

Astrophysique
spatiale
Vue d’artiste du satellite Gaia (Agence Spatiale Européenne); Nébuleuse de la
Méduse autour de l’étoile EP Aqr (Herschel; ESA)
La mise en orbite d’observatoires spatiaux bénéficie largement aux recherches en
astrophysique. En effet, l’atmosphère terrestre est opaque à la plus grande partie du
rayonnement électromagnétique. Pour observer les astres dans les fenêtres gamma,
X, ultraviolettes et infrarouges, des télescopes doivent donc être placés au-dessus
de l’atmosphère. En outre, celle-ci est sujette à des mouvements turbulents qui
causent la scintillation des étoiles observée depuis le sol et limitent le pouvoir de
séparation angulaire.
L’astrophysique spatiale à l’ULB
Les recherches en astrophysique menées à l’Institut d’Astronomie et d’Astrophysique (IAA)
concernent l’évolution et la structure des étoiles simples ou binaires, et la dynamique
de notre Galaxie.
Au cours de leur évolution, les étoiles transmutent les éléments chimiques par des réactions
nucléaires. Les signatures de ces transmutations apparaissent à la surface des étoiles, qui
présentent dès lors des anomalies de composition chimique (par rapport à la référence
que constitue la composition chimique du système solaire). L’équipe de l’IAA a ainsi découvert des étoiles riches en carbone, fluor, plomb ou technétium, ce dernier étant un élément
chimique sans aucun isotope stable. Pour détecter ces éléments chimiques, il est souvent
nécessaire de recourir aux télescopes spatiaux, car les signatures de ces éléments ne sont
visibles que dans l’ultraviolet ou l’infrarouge.
Lors des stades avancés de leur évolution, les étoiles éjectent une grande partie de leur
matière dans le milieu interstellaire sous la forme d’un «vent» stellaire (voir l’image de la
Nébuleuse de la Méduse ci-dessus). Ce vent donne naissance aux poussières d’étoiles,
qui sont détectables par leur rayonnement infrarouge. L’IAA contribue à l’analyse des données recueillies par le satellite Herschel de l’Agence Spatiale Européenne, et ces données
permettent de préciser la minéralogie de ces grains de poussière, dont certains se retrouvent aujourd’hui au sein des météorites tombant sur la Terre.
La cartographie détaillée de notre Galaxie est un autre thème de recherches de l’IAA.
En 2013, l’Agence Spatiale Européenne lancera le satellite Gaia (illustré ci-dessus) qui
aura pour mission de recenser les positions et mouvements d’un milliard d’étoiles de
notre Galaxie. La précision sur les positions d’étoiles atteinte par ce satellite équivaut à
être en mesure de localiser la position d’une pièce d’un euro à la surface de la Lune. L’IAA
est impliqué (i) dans la préparation des logiciels utilisés par ce satellite pour découvrir tout
mouvement anormal d’une étoile, causé par exemple par la présence d’un compagnon
stellaire voire même planétaire ; (ii) dans les programmes de suivi au sol destinés à
caractériser la composition chimique des étoiles observées par Gaia, afin d’obtenir une
vision globale de l’évolution chimique et dynamique de notre Galaxie.
Les études
La filière à suivre pour mener ces recherches est le Master en sciences physiques (à
finalité approfondie) avec un travail de fin d’études et ensuite une thèse de doctorat en
sciences (physiques) réalisés à l’IAA. Quelques exemples de cours d’astrophysique
dispensés lors du Master en physique:
• Evolution des étoiles simples et binaires
• Astrophysique galactique
• Atmosphères stellaires
• Théorie de la nucléosynthèse
• Cosmochimie et planétologie
• Relativité générale
• Cosmologie
• Questions avancées d’astrophysique observationnelle
• Phénoménologie des particules et astroparticules
La diffusion de l’astronomie auprès du public
L’IAA participe activement au Cours Public d’Astronomie, donné actuellement sous
l’égide du Conseil de l’Education Permanente de l’ULB (CEPULB), mais initié par Adolphe
Quetelet en 1823 ! A l’issue du cours public (le mercredi à 19h, d’octobre à mars), les
participants sont invités à observer le ciel à la coupole astronomique du Campus du
Solbosch. Voir aussi le module d’astrophysique spatiale (http://www.astro.ulb.ac.be/
pmwiki/pub/CPA/Diapo/2008-2009/astro_spat_1.pdf).
L’asbl Clés pour l’Univers infuse l’astronomie dans des lieux d’enfermement (hôpitaux,
prisons, maisons de repos).
Pour tout complément d’information :
Cours d’astrophysique : http://www.astro.ulb.ac.be/pmwiki/Teaching
Master en physique : http://depphys.ulb.ac.be/?page_id=13
Cours public d’astronomie, tout public : http://www.astro.ulb.ac.be/CPA
Clés pour l’univers asbl : http://www.astro.ulb.ac.be/CPLU
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique : http://www.astro.ulb.ac.be
Campus Plaine – CP 226 - Boulevard du Triomphe - 1050 Bruxelles
Tel : 02 6502842 ou 02 6502834
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Service d’information sur les études à l’ULB : 02 650 36 36 : [email protected]