L’astronomie : des amas au zodiaque

Adapté d’une conférence donnée le 21 janvier 2009 au Club Astronomie des Moulins, et le 28 janvier 2009 au Club des Astronomes Amateurs de Laval.

Amas

Les étoiles ne sont pas toujours seules dans le ciel : en fait, la plupart d’entre elles sont doubles ou multiples, et plusieurs se regroupent même au sein d’amas. On distingue les amas ouverts, formés par la naissance plus ou moins simultanée (deux vagues sur quelques millions d’années) d’étoiles à partir d’un vaste nuage de gaz; et les amas globulaires, agglomérations bien plus grosses et massives d’étoiles bien plus nombreuses, mais ne partageant pas vraiment de date de naissance. On dit souvent que les étoiles d’un amas ouvert sont liées par la gravité, mais celle-ci est en fait suffisamment faible pour permettre la dissolution graduelle de l’amas au fil des centaines de millions ou des milliards d’années.

AMA 2009

L’Année Mondiale de l’Astronomie 2009 a été décrétée par l’Organisation des Nations Unies sur l’initiative de l’Union astronomique internationale et de l’UNESCO. Elle commémore le 400^e anniversaire des premières observations télescopiques, faites par l’Italien Galileo Galilei – dont on reparlera – en janvier 1609. Diverses activités sont organisées aux niveaux international, national, régional et local, et chaque club membre de la Fédération des astronomes amateurs du Québec a été invité à participer aux activités. Le responsable de chaque club informera ses membres de ce qui est au programme.

Barnard

Edward Emerson Barnard était un astronome américain. Ayant grandi dans un milieu pauvre, mais ayant beaucoup de succès dans sa recherche de comètes (ses huit découvertes, payées 200 $ chacune par un mécène, lui permettront de construire une maison pour sa jeune épouse), il se fait payer des études universitaires par d’autres astronomes amateurs de sa région, et va finalement travailler à l’observatoire Lick. Il note les raies spectrales d’une nova et en déduit qu’il s’agit de l’explosion d’une étoile, découvre un cinquième satellite à Jupiter (le premier depuis 1609!), et passe le reste de sa carrière à photographier la Voie lactée, dans laquelle il note des nuages sombres formés de poussières (le catalogue de Barnard est né!), puis finalement découvre une étoile très proche du Soleil, et qui se déplace plus vite que n’importe quelle autre par rapport au fond de ciel. La boucle de Barnard est une grande nébuleuse faisant le tour de la constellation d’Orion, réellement découverte par William Herschel.

BTA-6

Le Bol’choi Teleskop Altazimutal’nyï fut pendant un temps, le plus grand télescope du monde, avec 6 mètres de diamètre pour son miroir principal. Il a été construit par l’Académie des sciences de la défunte URSS, en Crimée. Un fait intéressant à noter est l’imperfection de son miroir – pourtant le troisième après des mésaventures aux deux premiers – qui rendent l’appareil moins performant qu’il ne pourrait l’être…

Catalogue

Un catalogue, en astronomie, est une liste d’objets célestes ayant quelque lien entre eux. Il y a donc des catalogues d’étoiles normales, des catalogues d’objets de ciel profond, des catalogues d’astéroïdes, etc. Il est évidemment presque impossible d’établir une liste complète de tous les catalogues qui existent, mais une assez complète se trouve au http://cdsarc.u-strasbg.fr/cats/cats.html.

Comète

Véritable «boule de neige sale», une comète est formée de poussières et de roches mélangées à diverses glaces, principalement de la glace d’eau. Tournant autour du Soleil sur des orbites souvent très allongées, elles ont principalement pour origine le nuage d’Oort, une sorte de nuage de débris plus ou moins sphérique autour du Soleil, résidu de la formation des planètes. S’approchant de notre étoile suite à des perturbations gravitationnelles, elles s’échauffent graduellement puis se subliment, relâchant dans l’espace gaz et poussières, qui deviennent brillants sous l’effet du rayonnement solaire, prenant l’aspect d’une trainée appelée «chevelure», d’où le nom.

Déclinaison

La déclinaison et l’ascension droite sont, en astronomie, les coordonnées d’un astre sur la sphère céleste. Mesurée sur l’équateur céleste depuis le point vernal (où se situe le Soleil à l’équinoxe de printemps) vers l’ouest en heures, minutes et secondes de temps, l’ascension droite est un peu l’équivalent de la longitude, tandis que la déclinaison est mesurée depuis l’équateur céleste vers les pôles, de 0° à 90°, positivement vers le nord, négativement vers le sud, et est l’équivalent de la latitude.

Dolidze-Dzimselejsvili

Ce sont onze amas ouverts, ni brillants ni spectaculaires, mais tous pourtant relativement faciles à observer (des jumelles de 8 x 30 mm à une lunette de 80 mm tout simplement). Même si aucun ne vaut vraiment le détour en lui-même, la simple mention de l’observation d’un d’entre eux est assez pour faire tourner les têtes… et garnir votre carnet d’observations! Jetez-leur un œil et épatez vos collègues! (La bonne prononciation du nom du catalogue vous donne des points additionnels!)

Éclipse

À mon avis, la meilleure traduction du mot éclipse est en allemand : finnsternis, essentiellement la fin d’une étoile. Le phénomène désigne cependant les passages de la Lune dans l’ombre de la Terre ou devant le Soleil : lors des premiers, on ne voit plus notre satellite car il est dans l’ombre (sauf pour une teinte rougeâtre causée par l’atmosphère terrestre déviant les rayons solaires), tandis que les deuxièmes nous cachent l’astre du jour. Il existe des éclipses annulaires, totales ou partielles de Soleil, et des éclipses partielles ou totales, par l’ombre ou la pénombre, pour la Lune.

Étoile

Une sphère de gaz en fusion. En son centre se produisent des réactions nucléaires transformant l’hydrogène en hélium et énergie électromagnétique. Plus tard, l’hélium lui-même pourra être converti en carbone, azote, et oxygène, et – si l’étoile est assez massive – en d’autres éléments plus lourds.

Flamsteed

Le premier astronome royal britannique, il dresse un atlas (publié clandestinement par Newton et Halley) dans lequel il donne un numéro séquentiel (d’ouest en est) aux étoiles de chaque constellation. Curieusement, la version finale (imprimée avec son consentement) ne donne plus ces numéros, mais ils sont encore utilisés aujourd’hui pour désigner les étoiles qui n’ont pas de nom propre.

Fric

Ça peut en prendre pas mal pour s’acheter tout l’équipement et tous les livres qu’on aimerait avoir! ;-)

Galilée

Probablement l’ancien astronome le plus connu. On célèbre aujourd’hui le 400^e anniversaire de ses observations historiques de satellites de Jupiter, qui ont enlevé la Terre du centre de l’Univers et même du système solaire. Il a travaillé surtout dans la région de Pise, et était un proche ami du pape de l’époque, ce qui lui sauva fort probablement la vie, mais permit aussi la propagation de ses idées, puisqu’il n’est fort probablement pas le premier à avoir fait ce qu’il a fait du côté astronomique – sauf qu’il a pu en parler sans se faire bruler…

Grec

L’alphabet grec de base sert à désigner les étoiles d’une constellation, habituellement dans l’ordre de la plus brillante à la moins brillante. Le système a été introduit par Johann Bayer dans son atlas Uranometria en 1603.

Hubble

Un télescope spatial d’abord défectueux, puis réparé en orbite, nommé en l’honneur d’un astronome américain, amateur de pipe, de boxe, et de pêche à la mouche, qui a découvert des étoiles variables Céphéides dans la galaxie d’Andromède, établissant ainsi définitivement le fait que les galaxies (alors nommées «nébuleuses spirales») étaient extérieures à la Voie lactée. Avec cela en poche, il a par la suite établi que les galaxies s’éloignent de nous – la vitesse de leur éloignement, liée à leur distance, est la constante de Hubble.

Hyades

Un amas ouvert d’étoiles, situé dans le Taureau, formant le «V» de la tête de celui-ci. L’étoile brillante Aldebaran, à une des pointes du «V», les rehausse sans en faire partie. C’est un des plus proches amas ouverts, avec les Pléiades, situées seulement quelques degrés plus loin dans le ciel, sur le dos du Taureau.

Imagination

Ce dont les astronomes de l’Antiquité utilisaient en masse pour nommer les constellations!

Ion

Un atome ou une molécule ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons, et devant ainsi chargé(e) électriquement. Le gaz ionisé peut perdre sa charge électrique en la convertissant en lumière, ce qui donne naissance aux phénomènes des aurores boréales et des nébuleuses d’émission.

Juillet

Bizarrement, c’est pendant ce chaud mois que la Terre est à son plus loin du Soleil. Une conséquence réelle sur la température est que l’hiver austral est plus froid que le nôtre.

Julien

Un calendrier réformé par Jules César (ou plutôt, les gens qu’il engagea!) pour faire en sorte que les saisons coïncident mieux avec la date. Il introduit le jour bisextile (de l’expression latine «bis sextes calendes martis», deuxième sixième jour avant les calendes de mars : le jour bisextile est donc le 24 février et non le 29, réellement!). À ne pas confondre avec le jour julien, le nombre de jour depuis le 1^er janvier 4713 avant Jésus-Christ, qui constitue une sorte de calendrier normalisé pour tous les peuples et toutes les religions, créé par Joseph Scaliger (et nommé en l’honneur de son père) en 1583. Le calendrier julien a été remplacé par le calendrier grégorien, du pape Grégoire XIII, en 1582, alors que le 4 octobre fut suivi du 15 octobre.

Keck

Les plus gros télescopes du monde pour l’instant, deux appareils de 10 mètres de diamètre situés à Hawaï. Ils ont été financés par la fondation W.M. Keck, d’où leur nom.

Kitt Peak

Observatoire américain muni de 23 télescopes, le plus grand et le plus diversifié du monde. Mayall 4 mètres, WIYN 3,5 m, et autres de 2,1 m, 1,3 m, 0,9 m, et 0,4 m. Télescope solaire McMath-Pierce, le plus grand télescope solaire du monde, et le plus gros réflecteur non-obstrué au monde.

Laplace

Le marquis de Laplace est réputé notamment pour ses équations, mais dans le monde astronomique, c’est son hypothèse sur la formation des étoiles et planètes, à partir d’un disque de gaz et de poussières en rotation, qui retient l’attention. Pierre-Simon Laplace l’émet à la fin du 18^e siècle, et elle est toujours acceptée aujourd’hui. Il suppose aussi l’existence d’astres si massifs que même la lumière ne peut en échapper – on appelle aujourd’hui ces astres des trous noirs.

Lumière

L’élément essentiel pour faire de l’astronomie. Toute la science et tout le hobby reposent sur sa capture et son analyse. Mais il ne faut pas oublier qu’il s’agit simplement de la partie du spectre électromagnétique que nos yeux peuvent détecter, et que les rayons gamma et X, les ultraviolets, les infrarouges, les micro-ondes, et les ondes radio, sont aussi une sorte de lumière.

Magnitude

La mesure de l’éclat d’un astre, suivant un système datant de l’Antiquité, qui classait les astres visibles en six degrés de grandeur ou magnitude, ceux de première grandeur étant les plus brillants, et la sixième magnitude désignant les astres les plus faibles visibles à l’œil nu. On a étendu cette échelle autant du côté négatif (le Soleil a une magnitude de –26 environ) que positif (la limite atteinte avec les télescopes et CCD les plus sensibles est d’environ +30).

Messier

Créateur du plus célèbre catalogue d’objets célestes, il était un ardent chasseur de comètes du 18^e siècle. L’ironie de l’histoire est qu’il a dressé son catalogue comme une liste d’objets qu’il ne voulait PAS observer, puisqu’ils ressemblaient aux comètes qu’il recherchait. La liste contient aujourd’hui 109 ou 110 objets selon les versions, et possède son lot d’erreurs…

NGC

L’autre catalogue d’objets célestes le plus célèbre, avec celui de Messier. Le New General Catalogue fut dressé en 1888 par Johan Ludvig Emil Dreyer, suite à l’invitation de la Royal Astronomical Society, à laquelle il avait envoyé une seconde mise à jour du General Catalogue de Herschel. Possède aussi son lot d’erreurs et de curiosités…

Nébuleuse

Certainement le plus beau type d’objets célestes. Elles sont formées de gaz et de poussières, et peuvent réfléchir la lumière des étoiles (nébuleuses de réflexion, faibles et bleues) ou être ionisées par elle (nébuleuses d’émission, rouges). Une nébuleuse planétaire est le résultat du relâchement de son atmosphère par une géante rouge; il s’agit d’une sorte de nébuleuse d’émission, mais particulière.

Occultation

C’est le passage d’un astre devant un autre, le plus souvent celui de la Lune devant une étoile ou une planète. Les occultations les plus spectaculaires sont celles de planètes par la Lune, ou quand celle-ci passe devant un amas d’étoiles comme les Pléiades. Du point de vue scientifique, les plus intéressantes sont celles d’une étoile par un astéroïde – évènement observable même par les amateurs avec le bon équipement –, qui permettent éventuellement de connaitre la forme de l’astéroïde (et la présence de satellites).

Olbers

Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers (qui a découvert l’astéroïde Pallas en 1802 et Vesta en 1807) décrit en 1823 un paradoxe qui porte son nom : si l’univers est infini et inchangeant (l’opinion de l’époque), alors on devrait voir des étoiles dans toutes les directions, et le ciel serait extrêmement brillant partout. La découverte de l’expansion de l’Univers, plus de 100 ans plus tard, mettra un terme à ce paradoxe, partiellement résolu entretemps par le poète Edgar Allan Poe.

Palomar

Le télescope de 200 pouces (5 mètres) qui y est construit fut le plus grand du monde de 1948 à 1978. Il est un chef-d’œuvre d’ingénierie, et malgré la pollution lumineuse grandissante à San Diego, il est encore utilisé pour des recherches de pointe.

Point vernal

Le point de l’écliptique où le Soleil passe du sud au nord; cela se produit à l’équinoxe de printemps (d’où le nom «vernal»). C’est la base du système de coordonnées équatoriales (ascension droite et déclinaison).

Quasar

Abréviation de quasi-stellar radio source, ce sont les objets les plus distants et les plus brillants de l’Univers. Selon les théories les plus acceptées, ce sont les noyaux de galaxies actives, au siège desquels gisent d’immenses trous noirs, dont émanent des jets pointés presque directement vers nous – ce qui implique qu’on n’en détecte environ que 5 % peut-être.

Québec

Dans la Belle province, les astronomes amateurs sont regroupés sous l’égide de la Fédération des astronomes amateurs du Québec, elle-même descendante de l’Association des groupes d’astronomes amateurs du Québec. Au niveau professionnel, les universités québécoises se sont regroupées pour construire l’Observatoire du Mont-Mégantic, et certains astronomes professionnels ont une renommée internationale : René Racine a été directeur de l’observatoire Canada-France-Hawaï, Jean-René Roy est directeur de Gemini Nord, et Christian Marois fut le premier à photographier un système planétaire multiple autour d’une autre étoile (HR 8799).

Réflecteur

…et réfracteur. Les deux types principaux d’instruments optiques : les premiers réfléchissent la lumière par un miroir, tandis que les seconds la dévient par des lentilles. Il existe aussi des instruments dit catadioptriques, qui combinent lentilles et miroirs pour former une image (on ne parle pas des oculaires, considérés comme externes au système de formation de l’image).

Rétine

La partie de l’œil qui détecte la lumière comme tel. Elle est formée de cônes sensibles à la couleur (rouge, vert, bleu, peut-être un autre type chez les femmes ???) et de bâtonnets très sensibles mais monochromes. Curieusement, ceux-ci sont situés derrière une autre couche cellulaire, ce qui rend l’efficacité de l’œil humain très mauvaise quand vient le temps de détecter les niveaux lumineux très faibles.

Samarcande

Ville d’Ouzbékistan (400 000 habitants aujourd’hui), carrefour des cultures selon l’UNESCO, qui l’a inscrite à son Patrimoine mondial. Ulugh Beg (1394-1449), petit-fils de Tamerlan, prince et astronome, y fait construire un observatoire où il mène des travaux de grande qualité avec quelque 70 savants. Le niveau de précision qui y sera atteint sera très longtemps insurpassé.

Sodium

Les lampadaires de rue contenant du sodium gazeux éclairent d’un éclat jaunâtre, et leur lumière est donc plus facile à filtrer pour les astronomes, ce qui les rend donc moins polluants, d’une certaine façon. L’attrait pour le public en général est qu’ils sont plus efficaces – et donc plus économiques – que les lampadaires au mercure blancs.

Télescope

Fort probablement inventé bien avant Galilée – on parle de Thomas Digges vers 1595 ou 1600, et peut-être même des Hyperboréens… avant notre ère! Mais c’est l’astronome italien qui a le premier parlé de ses observations (il n’est sans doute pas le premier à observer le ciel avec). Aujourd’hui, les plus grands font 11 mètres de diamètre (Hobby-Eberly), mais il existe des plans pour en construire des plus gros (jusqu’à 42 mètres) dans un très proche futur.

Transit

C’est le passage de Mercure ou Vénus devant le Soleil, un phénomène relativement rare dans ce dernier cas : deux passages espacés de huit ans à tous les 243 ans. Le prochain aura lieu le 6 juin 2012 : soyez au rendez-vous!

Union astronomique internationale

C’est l’organisme qui regroupe les astronomes professionnels de toute la planète, et qui vise notamment à la collaboration et au partage d’informations entre eux. L’UAI est responsable de l’attribution des noms aux astres et leurs traits caractéristiques – par exemple, c’est elle qui nomme les cratères sur les astéroïdes visités par les sondes spatiales.

USNO-B

Probablement le catalogue d’étoiles le plus précis et le plus complet à ce jour, avec 1 042 618 261 objets, surtout des étoiles, mais quelques galaxies ont aussi été incluses à causes des limites du système informatique. Il fait depuis 2005 partie du NOMAD, qui recense 1 117 612 732 étoiles jusqu’à la magnitude 21, soit environ 80 Go de données.

Variable

Une bonne partie des étoiles ne brillent pas d’un éclat stable, mais leur lumière varie dans le temps, plus ou moins régulièrement selon le type d’étoile variable. On distingue entre autres les variables à longue période, les Céphéides, et les binaires à éclipses (pas variables en tant que telles, mais vues de la Terre, leur éclat n’est pas fixe). Le Soleil est lui-même variable, suivant des cycles de 11 ans, 22 ans et 88 ans.

Vesta

Le plus gros des astéroïdes, après que Cérès ait été reclassifié comme planète naine. C’est aussi le plus brillant de tous, avec une magnitude pouvant aller jusqu’à 5,1, soit assez brillant pour être vu à l’œil nu dans un bon ciel.

Watt

L’unité de mesure de puissance, correspondant à un joule par seconde. La puissance reçue de Véga à la longueur d’onde de 555,6 nm (jaune) est de 3,52.10^ߝ23 W/m²/Hz pour une magnitude de 0,048.

Webcam

Gadget d’abord utilisé par les internautes pour se voir les uns les autres pendant qu’ils clavardaient, cet appareil a bientôt trouvé son utilisation en astronomie, après quelques modifications mineures. Il permet notamment de «figer» le seeing atmosphérique, par la prise de nombreuses images très courtes sur un intervalle de temps donné.

X

Le nom d’une planète hypothétique qui graviterait au-delà de l’orbite de Neptune. Depuis quelques années, cette hypothèse est tombée à l’abandon, vu que l’on s’explique maintenant mieux le mouvement des planètes externes. C’est toutefois en la cherchant que Clyde Tombaugh a découvert Pluton en 1930.

X/

Éléments que l’on place au début du nom d’une comète pour laquelle une orbite fiable n’a pas été déterminée. Par exemple, la comète de l’éclipse de 1882 a comme désignation officielle X/1882 K1. Il n’y a que peu de comètes dans cette catégorie, les autres étant P/ pour les périodiques (habituellement aussi numérotées avant le P), C/ pour les non-périodiques, D/ pour les comètes disparues ou brisées, et A/ pour les astéroïdes qui ont été pris pour des comètes.

Yerkes

Observatoire américain, propriété de l’Université de Chicago, qui possède la plus grande lunette au monde (40 pouces, soit 102 cm). Le terrain a récemment été vendu à des promoteurs immobiliers pour le développement de condos et de certains logements à prix modique, et on craint pour la pollution lumineuse dans le secteur, malgré l’apparente bonne volonté des promoteurs.

Ylem

Comme preuve qu’on peut en apprendre à tous les jours et dans toutes les circonstances, j’ai appris à propos de l’ylem en écrivant cette présentation! Selon Wikipédia en français, «Ylem est le nom donné par Aristote à la substance fondamentale d’où procédait toute matière. Le terme a été repris au 20^e siècle par George Gamow (physicien d’origine russe émigré aux États-Unis en 1936) pour désigner l’œuf primordial, la gouttelette de matière condensée d’une densité et d’une température extrêmement élevées qui, d’après Georges Lemaître (chanoine et cosmologiste belge d’entre les deux guerres) aurait donné naissance à l’univers. Ces considérations préludèrent à l’actuelle théorie décrivant la genèse de l’univers, le Big Bang.»

Zij

Des tables astronomiques arabes du Moyen-Âge, alors que les astronomes de cette civilisation ont conservé le savoir des Grecs anciens pendant l’obscurantisme en Europe. On y listait les positions des astres de même que certains paramètres en rapport avec leur calcul. Les plus connus sont Le livre des étoiles fixes, de Abd al-Rahman al-Sufi; les Tables de Tolède (ville d’Espagne qui était alors dans l’empire arabe), de al-Zarqali; le Zij-i Ilkhani de Nasir al-Din al-Tusi; et le Zij-i-Sultani d’Ulugh Beg.

Zodiaque

Une bande de 13 constellations le long de l’écliptique : le Bélier, le Taureau, les Gémeaux, le Cancer, le Lion, la Vierge, la Balance, le Scorpion, Ophiuchus (le Serpentaire), le Sagittaire, le Capricorne, le Verseau et les Poissons. C’est dans ces constellations que l’on trouvera le Soleil, la Lune, les planètes et la plupart des astéroïdes.