Skip to main content
Global

6 : Instruments astronomiques

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    191855

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Si vous regardez le ciel lorsque vous êtes loin des lumières de la ville, vous verrez qu'il y a un nombre impressionnant d'étoiles là-haut. En réalité, seules 9 000 étoiles environ sont visibles à l'œil nu (des deux hémisphères de notre planète). La lumière de la plupart des étoiles est si faible qu'au moment où elle atteint la Terre, elle ne peut pas être détectée par l'œil humain. Comment pouvons-nous en savoir plus sur la grande majorité des objets de l'univers que notre œil nu ne peut tout simplement pas voir ?

    Dans ce chapitre, nous décrivons les outils que les astronomes utilisent pour étendre leur vision dans l'espace. Nous avons appris presque tout ce que nous savons sur l'univers en étudiant le rayonnement électromagnétique, comme indiqué dans le chapitre sur le rayonnement et les spectres. Au XXe siècle, notre exploration de l'espace a permis de détecter le rayonnement électromagnétique à toutes les longueurs d'onde, des rayons gamma aux ondes radio. Les différentes longueurs d'onde transmettent différents types d'informations, et l'apparence d'un objet donné dépend souvent de la longueur d'onde à laquelle les observations sont effectuées.

    • 6.1 : Télescopes
      Un télescope capte la faible lumière provenant de sources astronomiques et la focalise. La lumière est ensuite dirigée vers un détecteur, où un enregistrement permanent est effectué. La puissance de collecte de lumière d'un télescope est déterminée par le diamètre de son ouverture, c'est-à-dire par la surface de sa lentille ou de son miroir le plus grand ou principal. Le principal élément optique d'un télescope est soit une lentille convexe (dans un télescope à réfraction), soit un miroir concave (dans un réflecteur) qui focalise la lumière.
    • 6.2 : Les télescopes aujourd'hui
      Les nouvelles technologies permettant de créer et de soutenir des miroirs légers ont conduit à la construction d'un certain nombre de grands télescopes depuis 1990. Le site d'un observatoire astronomique doit être choisi avec soin pour un temps clair, un ciel sombre, un faible niveau de vapeur d'eau et une excellente observation de l'atmosphère (faible turbulence atmosphérique). La résolution d'un télescope à lumière visible ou infrarouge est dégradée par les turbulences de l'atmosphère terrestre. La technique de l'optique adaptative permet de corriger ces turbulences.
    • 6.3 : Détecteurs et instruments de lumière visible
      Les détecteurs de lumière visible incluent l'œil humain, les films photographiques et les dispositifs à transfert de charge (CCD). Les détecteurs sensibles au rayonnement infrarouge doivent être refroidis à de très basses températures, car tout ce qui se trouve à l'intérieur et à proximité du télescope émet des ondes infrarouges. Un spectromètre disperse la lumière dans un spectre à enregistrer pour une analyse détaillée.
    • 6.4 : Radiotélescopes
      Un radiotélescope est essentiellement une antenne radio connectée à un récepteur. Une résolution nettement améliorée peut être obtenue avec des interféromètres, y compris des réseaux d'interféromètres tels que le VLA à 27 éléments et l'ALMA à 66 éléments. En s'étendant aux interféromètres à très longue ligne de base, les radioastronomes peuvent atteindre des résolutions aussi précises que 0,0001 seconde d'arc. L'astronomie radar implique à la fois la transmission et la réception. Le plus grand télescope radar actuellement en service est un bol de 305 mètres situé à Arecibo.
    • 6.5 : Observations en dehors de l'atmosphère terrestre
      Les observations infrarouges sont effectuées à l'aide de télescopes à bord d'aéronefs et dans l'espace et à partir d'installations terrestres situées sur des sommets secs. Les observations aux rayons ultraviolets, aux rayons X et aux rayons gamma doivent être effectuées depuis la surface de l'atmosphère. Des observatoires orbitaux ont été utilisés pour effectuer des observations dans ces bandes du spectre. Le télescope spatial à plus grande ouverture de l'espace est le télescope spatial Hubble, et le télescope infrarouge le plus important est Spitzer.
    • 6.6 : L'avenir des grands télescopes
      De nouveaux télescopes encore plus grands sont sur les planches à dessin. Le télescope spatial James Webb, un successeur de 6 mètres de Hubble, devrait actuellement être lancé en 2018. Les astronomes des rayons gamma envisagent de construire le CTA pour mesurer des rayons gamma très énergétiques. Les astronomes construisent le LSST pour observer avec un champ de vision sans précédent et une nouvelle génération de télescopes à lumière visible/infrarouge avec des ouvertures de 24,5 à 39 mètres de diamètre.
    • 6.E : Instruments astronomiques (exercices)

    Miniature : Cette impression d'artiste montre le Hubble au-dessus de la Terre, avec les panneaux solaires rectangulaires qui lui fournissent de l'énergie, vus de gauche à droite.