Etude des étoiles

On ne s'est jamais posé sur une étoile et aucun homme ne se posera sur l'une d'elles. Pourtant les astronomes en savent beaucoup sur elles.

Les lumières

Les étoiles nous envoient beaucoup de lumière et nous n'en captons que très peu à l'oeil nu. La lumière que l'on appelle lumière visible ne constitue qu'une toute petite partie de ce que peuvent nous révéler d'autres types de télescopes. Voici les 6 principaux types de lumières qui existent :

Ondes radio - Infrarouge - Lumière Visible - Ultraviolet - Rayons X - Rayons Gamma

Pour comprendre ce que signifie cela, il faut savoir que la lumière est une onde qui traverse l'espace comme une vague sur la mer. Mais cette onde est électromagnétique, ce qui veut dire qu'elle effectue son voyage dans le vide. La distance qui sépare deux crêtes est la longueur d'onde. Nos yeux ne peuvent distinguer que des longueurs d'ondes allant de 380 à 780 nm (nanomètres, des milliardièmes de mètres). C'est ce qu'on appelle la lumière visible.
Mais la lumière est aussi un flux de particules, les photonParticule sans masse qui se déplace dans le vide à une vitesse de 299 792,458 km/s et dont sont composés tous les rayonnements électromagnétiques.s qui sont un peu comme de petits paquets d'énergie. Les photonParticule sans masse qui se déplace dans le vide à une vitesse de 299 792,458 km/s et dont sont composés tous les rayonnements électromagnétiques.s sont décrits par leur longueur d'onde : les photons rouges sont peu toniques et ont une longueur d'onde plus grande que les photonParticule sans masse qui se déplace dans le vide à une vitesse de 299 792,458 km/s et dont sont composés tous les rayonnements électromagnétiques.s violets, très toniques. Néanmoins, n'importe quel photonParticule sans masse qui se déplace dans le vide à une vitesse de 299 792,458 km/s et dont sont composés tous les rayonnements électromagnétiques. se déplace à la vitesse de 300 000 km/s dans le vide.

Les ondes radio : Les ondes radio sont émises par des nuages de gaz (hydrogène) froids. Le réseau de radiotélescopes du Nouveau-Mexique (Etats-Unis) Very Large Array capte ce type d'onde.

Les infrarouges : Les infrarouges sont souvent émis par des nuages de gaz et de poussières appelés nébuleuses. Pour capter les infrarouges, les astronomes utilisent des ballons-sondes qui montent très haut pour les capter avant que ceux-ci ne soient interceptés par l'atmosphère.

Lumière visible : Etoiles, galaxieRassemblement d'étoiles, de nuages de gaz et de poussière au sein d'un groupe.s et nébuleuses émettent sous forme de lumière visible. Ce sont les télescopes comme celui du Chili dans le désert de l'Atacama Very Large Telescope qui captent la lumière visible.

L'ultraviolet : Les étoiles doubles et certaines géantes bleues émettent leur lumière dans l'ultraviolet. Ces ondes sont captées par des télescopes spatiaux comme Hubble. On ne peut les détecter au sol car les molécules de l'atmosphère absorbent les courtes longueurs d'ondes.

Rayons X : Les rayons X sont souvent émis par des chocs d'étoiles ou de galaxies entre elles.

Rayons Gamma : Les rayons gamma surviennent à l'origine d'un phénomène violent comme l'explosion d'une SupernovaEtoile supergéante en fin de vie qui après avoir consumé tout son gaz s’effondre sur elle-même jusqu'à exploser de façon très violente..

Les ondes sont composées de tous les types listés ci-dessus. On trouve des ondes radio dont la longueur d'onde peut atteindre plusieurs km, des ultraviolets dont la longueur d'onde est bien plus courte. Ces derniers nous font bronzer. Des rayons X et des rayons gamma à très faible longueur d'ondes et qui contiennent beaucoup d'énergie.
Toutes les étoiles n'émettent pas ces ondes dans les mêmes proportions. Certaines, comme les géantes bleues émettent beaucoup dans l'ultraviolet. La mort d'une étoile, elle, emettra plutôt dans le X et dans le Gamma.

Les télescopes : fonctionnement

Le télescope est l'appareil le plus répandu chez l'astronome amateur. C'est un outil très pratique pour observer les étoiles, les nébuleuses, les amas et autres objets du ciel profond. Aujourd'hui, on en trouve de toutes les tailles, de tous les types. Certains comme le VLT au Chili contient des télescopes de 8,2 m de diamètre. Il faut savoir que ce type de télescope est près d'1 milliards de fois plus puissant qu'un de nos yeux !
En ce moment, un télescope de 42 m de diamètre est en projet et s'appelera l'E-ELT (European Extremely Large Telescope).
Mais qu'importe leur taille, ils sont tous basés sur les mêmes systèmes optiques.

La lumière commence par être captée par le télescope. Plus le miroir primaire est grand, plus il y a de lumière récoltée, plus l'image est nette. La surface de ce miroir doit être extrêmement lisse car la moindre aspérité d'un millième de millimètres suffit pour que l'image finale soit complètement floue.

Grâce à la forme incurvée ou "concave" du miroir primaire, la lumière est concentrée vers le miroir secondaire qui est beaucoup plus petit. Celui-ci renvoie la lumière vers une minuscule surface appelée foyer.

La trajet de la lumière est fini, celle-ci est concentrée dans le foyer. On peut à présent regarder l'image rendue. Cela se fait chez les amateur à l'aide de notre oeil et d'un oculaire. Chez les professionnels, les images sont enregistrées grâce à des caméras CCD.

Problèmes

Les gros engins qu'utilisent les professionnels sont très lourds et quand il s'agit de les bouger, il peuvent se déformer ne serai-ce que des millièmes de millimètres mais ceci est suffisant pour rendre l'image floue. Pour lutter contre ça, les astronomes installent des vérins sous le miroir primaire et les bougent pour rendre la surface ultraplate et pour que les rayons repartent bien parallèles. On parle d'optique active.
Avant d'arriver sur Terre, la lumière doit traverser l'atmosphère qui n'est pas un long chemin tranquille. A cause des températures différentes des couches de l'atmosphère, une partie de la lumière est déviée, l'autre retardée. Au final, l'image est incompréhensible. Pour remédier à cela, les astronomes déforment intelligemment l'image grâce à un miroir pour compenser les perturbations de l'atmosphère. On parle d'optique adaptative.

Les meilleurs télescopes

C'est grâce aux télescopes géants construits par plusieurs firmes que l'on a pu percer certaines mystères du cosmos. Mais qui sont ces télescopes qui nous offrent sans arrêt de nouvelles informations ?

Le VLA

Les 27 antennes du VLA (Very Large Array) forment entre elles un télescope et sont situées dans les plaines du Nouveau-Mexique. Elles font chacune 25 m de diamètre mais elles voient ensemble comme un radiotélescopes de 36 km de dimètre !

Hubble

Qui n'a jamais entendu parler d'Hubble ? Ce télescope spatial a fêté ses 20 ans il n'y a pas très longtemps. Il nous a fourni des images sensationnelles du cosmos. Le voici en personne.

Le VLT

Cet ensemble de 4 télescopes à l'Observatoire du Cerro Paranal, situé dans le désert d'Atacama est un des plus puissants du monde. Il offre sans cesse aux astronomes de nouvelles informations et grâce à son instrumentation très moderne, il offre des possibilités d'études incomparables.

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