Les étoiles vues de la Terre 2 (fiche réponses)

Les étoiles vues de la Terre Page 1 sur 2 Fiche Réponses 11
Fiche réponses
LES ETOILES VUES DE LA TERRE
En avant pour les questions
1. Quelle est l’étoile la plus proche de nous ?
C’est notre Soleil.
2. Il ne faut jamais observer le Soleil dans un instrument. Pourquoi ?
L’intensité des rayons lumineux concentrés par l’optique de l’instrument brûle
instantanément la rétine de l’œil entrainant une cécité qui peut être définitive.
Cela peut aussi endommager l’optique de l’instrument.
3. Les étoiles bleues sont-elles :
- plus froides ou plus chaudes que le Soleil ? Plus chaude
- Plus jeunes ou plus vieilles que le Soleil ? Plus jeune
4. Expliquer pourquoi l’étoile polaire garde une position fixe dans le ciel.
Cela est du au fait que, actuellement, l’étoile polaire est pratiquement dans le
prolongement de l’axe de rotation de la Terre.
Voir aussi les explications sur le site du CLEA (comité de liaison enseignants
astronomes) http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/html/Rotation/RotationEnBref.html.
Les sites de l’imcce ou de l’Observatoire de Paris apportent aussi des éléments très
intéressants.
Remarque : On précise ‘actuellement’ car l’axe de rotation bascule lentement comme
l’axe d’une toupie et ne pointe donc pas toujours vers la même direction. Voir à ce
sujet le mouvement de précession des équinoxes.
Le mouvement apparent des étoiles suivant les saisons
Si on observe à différentes époques de l'année, à la même heure, le ciel étoilé, les
étoiles ne sont pas à la même place et on s'aperçoit que certaines constellations ont
disparu au profit de nouvelles.
Au cours de l’année la Terre fait une révolution autour du Soleil.
Cette révolution de la Terre autour du soleil est à l'origine du déplacement apparent
des constellations au cours des saisons. Des informations complémentaires ou des
petites animations sont proposées sur le site de la main à la pâte :
http://www.lamap.fr/
Quelques questions plus difficiles
La distance séparant Sirius de la Terre est de 8,5 années de lumière. Cela
veut dire que la lumière venant de Sirius a mis 8,5 années à nous parvenir.
Dans l’espace vide entre Sirius et la Terre la vitesse de la lumière est de
300 000 kilomètres par seconde.
5. Calculer la distance Terre Sirius en kilomètres.
La distance est de 8,5 années de lumière.
Calcul de la distance en km : c’est la vitesse v de la lumière multipliée par le
temps t mis par la lumière pour parcourir cette distance. d = v x t
le temps de 8,5 ans doit être converti en secondes soit
d = 300 000 x 8,5 x 365 x 24 x 3600 soit environ 80 mille milliards de km. En
astronomie on considère que c’est une étoile proche !

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6. Vérifier que la parallaxe de Sirius est de 0,38 seconde d’arc. (Rappel :
un angle de 1 degré vaut 3600 secondes d’arc)
Le coin des curieux
- Quelle est la couleur de : Bételgeuse ? Rouge
Antarès ? Rouge
Deneb ? C’est une super géante bleue mais avec ses 8500 degrés de
température de surface elle paraît plutôt blanc jaune.
Elle brille 60 000 fois plus que le Soleil mais elle est très loin et sa parallaxe ne
peut pas être déterminée avec précision.
- A quelle distance de la Terre se trouve l’étoile polaire ?
460 années-lumière.
- Quel est le nom du satellite de l’ESA qui devrait battre les records
d’Hipparcos en 2011 ? c’est le satellite Gaïa
Vingt-deux ans après Hipparcos, première mission d’astrométrie spatiale, le
satellite Gaia devrait être lancé en 2011. Il permettra d’atteindre une précision
sans précédent sur les mesures d’angle : 10 microsecondes de degré (100 fois
mieux qu’Hipparcos). Gaia observera en outre les vitesses radiales des étoiles
et leurs luminosités dans plusieurs gammes de couleur.
C’est un projet majeur de l’Agence Spatiale Européenne, auquel le GEPI (laboratoire
Galaxies, Étoiles, Physique et Instrumentation) apporte une contribution importante.
Rechercher ce qu’on appelle une céphéide ? Pourquoi est-elle utile pour
déterminer des distances lointaines ?
Les étoiles céphéides sont des étoiles dont l'éclat varie périodiquement au cours
du temps, typiquement en quelques jours. Ce sont des étoiles géantes, très
brillantes. On peut les voir de loin, on parvient même à les distinguer dans
d'autres galaxies que la nôtre.
Les céphéides ont une particularité intéressante découverte par Henrietta Leavitt:
la période de variation de leur éclat dépend directement de leur luminosité. Cette
particularité en fait d'excellentes balises pour mesurer les distances dans
l'univers. En effet, en mesurant la période de variation de leur éclat, on déduit
leur luminosité absolue (c'est à dire la quantité d'énergie qu'elles émettent sous
forme de lumière). En mesurant par ailleurs leur éclat apparent (c'est à dire
l'énergie lumineuse qu'on reçoit sur Terre), et en sachant comment l'éclat d'une
étoile diminue avec le chemin parcouru par la lumière, on en déduit la distance
de l'étoile.
Grâce aux céphéides observées dans d'autres galaxies, on a pu faire les
premières mesures (au début du vingtième siècle) de la distance des galaxies.
Ces distances se sont révélées très grandes et l’univers nous est alors apparu
immense.
Sirius
Soleil Terre
D=8,5 al
d=1 UA
La parallaxe correspond à l’angle α/2 du
schéma.
Sin(α/2) = d/D soit en prenant toutes les
distances en km, 150 millions à diviser par
80 mille milliards.
On obtient un angle de 1,06 x 10-4 degré
soit en divisant par 3600 un angle de 0,38’’.
α/2