Fruits de passions

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Observation du ciel nocturne : faire ses premiers pas

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Mon premier article sur l'astronomie! Alors commençons par le commencement, en donnant en petit guide d'observation du ciel pour débutants.

 

A l'oeil nu ou avec de simples jumelles vous pouvez déjà observer de nombreux objets célestes. Parmi ceux-ci : des étoiles, des planètes et, si les conditions sont idéales, des nébuleuses, et même des galaxies. Ponctuellement, vous verrez des comètes et avec un peu de chance des météorites.

 

Pour observer le ciel nocturne, le mieux est de se tenir à l'écart des villes, dont la pollution et les lumières gênent l'observation. Moi, j'observe surtout quand je suis dans les Alpes. Même si les montagnes bouchent une partie du ciel, l'air est plus pur et l'altitude fait que la lumière émanant des corps célestes est moins filtrée par l'amosphère qu'en plaine.

 

D'autre part, sachez que pour que l'oeil s'accoutume pleinement à la vision nocturne, il faut attendre au moins 20 minutes dans l'obscurité. Le moindre flash de lampe de poche ou de phares de voitures, et c'est foutu : il faut à nouveau attendre 20 minutes... C'est pour cela que je vous conseille une lampe de poche émettant une lumière rouge, moins agressive pour les yeux.

 

Pour qui ne peut se payer un télescope ou une lunette, dont le prix est élevé dès que l'on recherche un peu la qualité, les jumelles sont une option intéressante pour observer le ciel nocturne. Elles permettent notamment d'étudier les gros cratères lunaires, certains détails des planètes de notre système, et d'avoir un petit aperçu de certains amas d'étoiles, de nébuleuses et de galaxies.

Les jumelles sont classées selon deux chiffres, par exemple, 8x20. Le premier correspond au grossissement et le second au diamètre de l'objectif en millimètres. Laissez tomber les jumelles à fort grossissement, inutiles pour l'observation nocturne, mais privilégiez celles ayant un bon diamètre d'objectif, qui permet de collecter beaucoup de lumière. D'autre part, il faut veiller à ce que toute la lumière collectée par les jumelles soit bien captée par la pupille de l'oeil, dont le diamètre varie entre 7mm pour un jeune et 5mm pour une personne âgée.

Pour cela un simple petit calcul suffit : divisez la valeur du diamètre de l'objectif par celle du grossissement. Le chiffre obtenu doit être à peu près équivalent au diamètre de votre pupille.

Moi, personnellement, j'utilise des Nikon 7x50 (50 : 7 = 7,1, donc c'est bon) qui sont très bien. Des 8x40 sont bien pour une personne plus âgée (40 : 8 = 5).

 

Munissez-vous aussi d'une carte du ciel et d'un planisphère astronomique, qui vous permettront de repérer plus facilement les objets célestes que vous recherchez.

 

Maintenant que nous sommes au milieu de nulle part (on peut même entendre le loup qui fait "aoooouuuuh") et que nous avons un peu de matériel, commençons les observations.

 

LES CONSTELLATIONS

 

Les étoiles ont été regroupées par les hommes en constellations. Celles-ci forment des dessins ou des figures géométriques.

 

Les constellations visibles de l'hémisphère Nord sont inspirées de la mythologie gréco-romaine (Hercule, Orion, le serpentaire, le Cancer, etc). Si certaines étoiles ont la même origine, la plupart portent des noms arabes (par ex, tous les noms en "al" qui signifie "le" en arabe : Alcor, Algol, Albireo, Aldébaran, Altaïr, etc). D'autre part, les étoiles d'une constellation sont classées dans l'ordre de l'alphabet grec (alpha, beta, etc) de la plus lumineuse à la moins brillante.

Les constellations de l'hémisphère Sud ont été nommées bien plus récemment, généralement au 18è siècle. Visiblement, les gens de cette époque, bien que grands découvreurs, avaient un bien pauvre imaginaire... Pensez qu'il y a dans le ciel de l'hémisphère Sud, une horloge, un télescope, un sac à charbon et même une machine pneumatique (morceaux choisis)... Heureusement que ce ne sont pas les hommes d'aujourd'hui qui s'y sont collés. Nous aurions sûrement eu droit à la constellation du téléphone mobile, du four à micro-ondes ou du camion-poubelle...

 

La plupart du temps, les étoiles d'une constellation sont en fait très éloignées les unes des autres et sont souvent situées à des distances très différentes par rapport à la Terre. Par exemple, si les étoiles de la constellation de Cassiopée ont le même éclat vu de la Terre, elles sont situées à des distances très différentes par rapport à nous (de 54 années-lumière pour la plus proche à 610 pour la plus éloignée!) Seulement, les étoiles les plus lointaines de la constellation sont aussi les plus brillantes.

 

Cassiopée, et son "W" caractéristique

 

Au cours de la nuit, dans l'hémispère Nord, les constellations semblent toutes tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour de l'étoile polaire, qui indique constamment le Nord. Cette dernière est en effet située à peu près dans le prolongement de l'axe de rotation de la Terre, qui passe par le Pôle Sud et le Pôle Nord.  Donc, si vous vous trouviez pile au Pôle Nord, l'étoile polaire serait juste au-dessus de votre tête.

Dans l'hémisphère Sud, il n'y a pas d'étoile située dans le prolongement de l'axe de rotation terrestre.

En fait, les étoiles ne se déplacent pas, c'est nous qui tournons du fait de la rotation terrestre.

L'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre (23°,27') par rapport à son plan orbital fait que certaines constellations proches de l'horizon ne sont visibles qu'en été (ex : le sagittaire) et d'autres qu'en hiver (ex : le grand chien)*.

Les constellations les plus proches de  l'étoile polaire sont, en revanche visibles toute l'année (la grande ourse, la petite ourse, le dragon, céphée, cassiopée, la girafe, le lézard, etc).

 

Pour apprendre à connaître les constellations, commencez à repérer les plus faciles à reconnaître, comme, par exemple, la Grande ourse (dont les principales étoiles forment une casserole ou un cerf-volant) ou Cassiopée (en forme de "W"). Puis, essayez de repérer les constellations avoisinantes pour, de proche en proche, apprendre progressivement à toutes les reconnaître.

Sachez repérer les étoiles les plus brillantes, comme Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel d'hiver (dans le Grand chien) ou Vega, la plus lumineuse du ciel d'été (constellation de la Lyre).

Un petit truc pour trouver l'étoile polaire, peu brillante. Prenez les deux étoiles du bout de la constellation de la Grande ourse (Alpha et Beta), celles qui sont opposées au manche de la casserole. Tracez mentalement une ligne entre ces deux étoiles, puis, dans le prolongement de cette ligne, reportez cinq fois la distance entre les deux étoiles. Vous tomberez alors sur l'étoile polaire.

La Voie lactée est également un bon point de repère. Les principales constellations de l'hémisphère Nord situées dans cette longue bande lumineuse sont, dans l'ordre : le grand chien, la Licorne, les Gémeaux et le Taureau, le cocher, Persée, Cassiopée, Céphée, le Cygne et la Lyre, l'Aigle, le Serpentaire, le Sagittaire et le Scorpion (je laisse de côté les petites constellations).

 

Au fait, qu'est-ce que la Voie lactée ? Cette bande lumineuse est en fait notre galaxie vue par la tranche. Elle est constituée de la lumière d'étoiles lointaines additionnée sur des milliers d'années lumières dans notre ligne de visée. Isolées, ces étoiles seraient invisibles à l'oeil nu, car trop éloignées de nous. Sachez d'ailleurs qu'à l'oeil nu, on ne peut voir que les étoiles situées dans un rayon de 3000 années-lumière au maximum. Or, notre galaxie, qui a la forme d'un disque spiralé, a un diamètre de 100 000 années lumière pour une épaisseur de 1000 années lumière. Nous sommes peu de choses dans cette immensité;).

Le centre de la galaxie, qui a la forme d'un gros bulbe, se trouve dans la direction du Sagittaire. Il est cependant caché à notre vue par des nuages de poussière.

 

 

LES NEBULEUSES

 

Nébuleuse d'Orion (télescope)

 

Une nébuleuse est un nuage d'hydrogène qui s'étend sur plusieurs années-lumières. Il nous est visible parce qu'il est ionisé par le rayonnement ultraviolet d'étoiles chaudes voisines.

De nombreuses nébuleuses sont observables à nos latitudes, surtout avec des jumelles. Les plus nombreuses sont situées tout au long de la Voie lactée, comme par exemple, la nébuleuse d'Orion (dans la galaxie du même nom), celle d'America, proche de l'étoile Deneb (constellation du Cygne) ou celle de la Lagune (constellation du Sagittaire).

Aux jumelles, une nébuleuse ressemble à une petite tâche lumineuse.

 

 

LES GALAXIES

 

La galaxie d'Andromède et ses deux galaxies satellites, M 32 et M 110 (télescope)

 

 

Andromède (M 31), située dans la constellation du même nom dans le prolongement de Pégase, est la seule galaxie visible à l'oeil nu, si les conditions d'observation sont très bonnes. Si vous parvenez à la voir, soyez fier : vous êtes capables de repérer un objet situé à 2 900 000 années-lumière de vous!

A l'oeil nu, on voit une petite tâche, mais aux jumelles, on peut deviner que c'est un objet relativement étendu. En fait, on ne peut voir que le bulbe central de la galaxie. Pour observer ses bras spiraux, un télescope est nécessaire.

 

Dans la constellation des Chiens de chasse, proche de la Grande ourse, se trouve la galaxie M 51, visible seulement aux jumelles. J'ai eu du mal à la repérer, celle-là. Rendez-vous l'été prochain pour de plus fines observations!

 

 

LES AMAS D'ETOILES

 

Il en existe de deux types : les amas globulaires et les amas ouverts.

Un amas globulaire est constitué de centaines de milliers d'étoiles de première génération (vieilles d'environ 15 milliards d'années), regroupées en une boule. M 13, dans la constellation d'Hercule, est un amas de ce type, visible aux jumelles sous la forme d'une boule diffuse.

 

Amas globulaire M 13 (télescope)

 

Un amas ouvert est composé d'étoiles jeunes, nées à partir d'un même nuage d'hydrogène. Le plus beau à observer est, sans commune mesure, les Pléiades, dans la constellation du Taureau. Si vous avez une très bonne vue, vous pourrez distinguer sept étoiles à l'oeil nu (j'ai cette chance). Avec des jumelles, vous en verrez des dizaines!

 

Les pléiades (télescope)

 

 

LES PLANETES

 

Petite devinette : comment distinguer une étoile d'une planète à l'oeil nu ?

Facile! Les étoiles scintillent alors que les planètes ont un éclat fixe.

Où les observer dans le ciel ?

Le long d'une courbe appelée l'écliptique, ou le zodiaque. Il s'agit en fait du plan sur lequel la Terre tourne autour du soleil (le plan orbital). Les autres planètes du système solaire tournant à peu près sur le même plan, elles sont donc toujours à proximité de l'écliptique.

Comment repérer l'écliptique, alors ? En fait, c'est sur cette ligne que se trouvent les 12 constellations du zodiaque (Capricorne, Verseau, Poissons, Bélier, Taureau, Gémeaux, Cancer, Lion, Vierge, Balance, Scorpion et Capricorne). Dans la journée, on peut deviner la position de l'écliptique par la trajectoire apparente du Soleil, qui semble suivre cette courbe d'Est en Ouest.

 

Jusqu'à Saturne compris, les planètes sont visibles à l'oeil nu :

- Mercure est très difficile à voir car elle est très proche du soleil; elle n'en est distante "que" de 58 millions de kms (150 millions pour la Terre) et en fait le tour en seulement 88 jours. Vue de notre planète, elle n'est visible que lorsque son mouvement orbital l'amène à être le plus éloigné  du soleil (quelques soirs ou quelques matins tous les deux mois).

- Vénus est la plus facile à repérer, soit au petit matin, soit en début de soirée. C'est l'astre que l'on nomme l'étoile du Berger.

- Mars est facilement reconnaissable de par son éclat orangé. Elle brille assez fort et même plus que Sirius (l'étoile la plus brillante de notre ciel nocturne) lorsqu'elle est au plus près de la Terre.

- Jupiter est plus brillante que Sirius à l'oeil nu. Avec des jumelles, on peut même voir ses quatre principaux satellites, dits galiléens (Io, Europe, Ganymède et Callisto) sous formes de petits points blancs. Leur position change d'heure en heure, c'est très amusant à regarder.

- Saturne a un éclat jaunâtre. Elle brille assez fort, mais moins que l'étoile Vega, la plus brillante du ciel d'été. On ne voit rien de plus avec des jumelles.

Les planètes plus distantes ne sont visibles qu'à la lunette ou au télescope.

 

Sinon, avec des jumelles, on peut faire des observations intéressantes sur la Lune, notre satellite. On peut notamment distinguer les gros cratères. Pour cela, il est préférable de choisir les nuits où la Lune est en croissant et de regarder à proximité du terminateur (la ligne séparant la part éclairée de la Lune de celle qui se trouve dans l'obscurité). A cet endroit, la lumière rasante du soleil fait très bien ressortir les cratères.

 

 

AUTRES OBJETS CELESTES

 

- Les météorites, communément appelées "étoiles filantes".

Les astéroïdes sont des blocs rocheux de taille très variable orbitant autour du soleil. Lorsqu'ils croisent la trajectoire de la Terre, on les appelle "météorites". Attirées par la gravité terrestre, elles se désagrègent rapidement avec le frottement de l'atmosphère, devenant incandescentes au point d'lluminer le ciel. Dans la majorité des cas, elles se désintègrent avant d'avoir pu atteindre notre sol. Cependant, les plus volumineuses entrent en collision avec la Terre, créant des cratères d'impact.

Certaines périodes de l'année sont propices à l'observation des météorites, notamment lorsque la Terre croise périodiquement les restes d'une ancienne comète (par exemple, les perséides, entre la dernière semaine de juillet et la deuxième semaine d'août).

 

- Si vous voyez un tout petit point blanc qui se déplace "lentement" dans le ciel, sans traînée incandescente, ce n'est pas une météorite mais un satellite artificiel!

 

- Les comètes sont des boules de glace sale qui se déplacent à grande vitesse dans l'espace. La plupart sont en orbite autour du soleil, selon une ellipse très allongée. Lorsqu'elles se rapprochent du soleil, elles perdent, à cause de  sa chaleur, une grande quantité de glace et de poussières, qui forment la queue de la comète.

Elles sont visibles périodiquement de notre planète, selon des fréquences très variables selon les comètes.

On peut les observer à l'oeil nu, mais des jumelles permettent de mieux apprécier l'extension de leur queue.

 

 

Voilà, j'espère que cette petite introduction vous aura donné envie de faire vos premiers pas d'astronomes amateurs.:-)

 

 

*En apparté, cette inclinaison de l'axe de rotation terrestre est aussi la raison pour laquelle nous traversons des saisons climatiques, le soleil étant plus ou moins haut sur l'horizon selon la période de l'année.

 


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10/01/2011
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