|
1705 |
Edmond Halley prévoit le retour de sa comète
en 1758 |
|
1718 |
Edmond Halley compare ses
mesures de positions stellaires avec celles de Ptolémée et découvre le mouvement propre de certaines étoiles |
|
1758 |
Johann Palitzsch observe la comète de Halley comme prévu |
|
1781 |
William Herschel découvre Uranus ; Charles Messier compile son catalogue
de nébuleuses |
|
1782 |
John Goodricke remarque que les
variations de luminosité d'Algol sont périodiques et expliquent qu'elles sont
dues au passage périodique d'un corps plus sombre en
orbite autour de l'étoile |
|
1784 |
|
|
1796 |
Pierre-Simon de Laplace propose
sa théorie de la formation du système solaire |
|
1800 |
|
|
1801 |
|
|
1814 |
Joseph von Fraunhofer découvre
que le spectre du Soleil présente des raies sombres |
|
1838 |
Friedrich Bessel, Friedrich
Struve et Thomas Henderson mesurent respectivement les parallaxes des étoiles 61 Cygni, Véga et Alpha
Centauri |
|
1842 |
|
|
1843 |
|
|
1844 |
Friedrich Bessel explique les
oscillations apparentes de Sirius et de Procyon par l'influence
gravitationnelle d'un compagnon en orbite |
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1846 |
Johann Gottfried Galle découvre Neptune en s'appuyant sur les prédictions
mathématiques d' Urbain Le Verrier |
|
1848 |
Armand Fizeau découvre que l'effet doppler s'applique également à la
lumière |
|
1859 |
Gustav Kir Chhoff et Robert Bunsen découvrent
que chaque composé chimique possède une signature spectrale unique |
|
1863 |
William Huggins commence à
utiliser l' analyse spectrale pour étudier la composition
chimique des étoiles |
|
1864 |
James Clerk Maxwell publie sa théorie sur le
champ électromagnétique |
|
1868 |
Pierre Jules César Janssen et
Norman Lockyer observent les protubérances solaires et découvrent un nouvel
élément dans le spectre du Soleil : l'hélium |
|
1872 |
Henry Draper prend la première
photographie du spectre d'une étoile : Véga |
|
1877 |
Asaph Hall découvre les deux
satellites de Mars : Phobos et Deimos |
|
1878 |
Giovanni Schiaparelli observe
des "canaux" sur Mars |
|
1895 |
Wilhelm Röntgen découvre les rayons X |
L’astronomie du XXe au XXIe siècle
|
1905 |
Albert Einstein introduit la
théorie de la relativité restreinte |
|
1910 |
Ejnar Hertzsprung et Henry Russell découvrent
la relation entre la luminosité d'une étoile et son type spectral |
|
1912 |
Henrietta Leavitt découvre la
relation période-luminosité des céphéides |
|
1915 |
Albert Einstein publie la
théorie de la relativité générale |
|
1917 |
Vesto Slipher analyse le spectre de galaxies
proches et s'aperçoit que la plupart s'éloignent de nous |
|
1918 |
Harlow Shapley s'appuie sur l'observation de
céphéides dans les amas globulaires pour établir la taille réelle de |
|
1924 |
Edwin Hubble identifie des céphéides dans la
galaxie d'Andromède et redéfinit l'éche lle des distances extragalactiques;
Arthur Eddington établit la relation entre masse et luminosité des étoiles de
la séquence principale |
|
1929 |
Edwin Hubble découvre la loi qui
porte son nom et l'expansion de l'Univers; George Gamow propose
la fusion de l'hydrogène comme source d'énergie des étoiles |
|
1930 |
Clyde Tombaugh découvre Pluton |
|
1931 |
Karl Jansky détecte des ondes radio d'origine non terrestre |
|
1938 |
Hans Bethe, Carl von Weizsäcker
et Charles Critchfield identifient les différentes réactions de fusion qui se produisent dans les
étoiles |
|
1946 |
Détection des premières ondes
radio d'origine extragalactique |
|
1948 |
Ralph Alpher, George Gamow et
Robert Herman inventent le concept de Big Bang et prédisent l'existence du rayonnement fossile |
|
1949 |
Mise en service du télescope de |
|
1957 |
Lancement de Spoutnik 1, le
premier satellite artificiel |
|
1958 |
Jan Oort crée une carte de la structure spirale de |
|
1959 |
Luna 1 devient la première sonde
à s'éloigner de la Terre |
|
1960 |
Allan Sandage et Thomas Matthews
découvrent les quasars |
|
1961 |
Sheldon Glashow présente la théorie électrofaible |
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1962 |
Mariner 2 est la première sonde
à survoler une autre planète : Vénus |
|
1963 |
Maarten Schmidt comprend que les
quasars sont des objets extrêmement distants |
|
1964 |
Murray Gell-Mann et George Zweig
proposent indépendamment l'existence de particules fondamentales baptisées quarks |
|
1965 |
Mariner 4 est la première sonde
à survoler Mars; Arno Penzias et Robert Wilson découvrent par
accident le rayonnement fossile |
|
1967 |
Jocelyn Bell et Anthony Hewish
découvrent les pulsars |
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1969 |
Neil Armstrong et Edwin Aldrin marchent sur la
Lune |
|
1973 |
Premier survol de Jupiter par Pioneer 10 |
|
1974 |
Premier survol de Mercure par Mariner 10 |
|
1978 |
Découverte du satellite de
Pluton : Charon |
|
1979 |
Premier survol de Saturne par Pioneer 11; Découverte de la
première lentille gravitationnelle |
|
1981 |
Alan Guth présente sa théorie de
l'inflation |
|
1986 |
Premier survol d'Uranus par Voyager 2; survol de la comète de Halley par plusieurs sondes |
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1987 |
Explosion d'une supernova proche dans le Grand Nuage de
Magellan |
|
1989 |
Premier survol de Neptune par Voyager 2 |
|
1990 |
Lancement du télescope spatial Hubble |
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1995 |
Mise en orbite de la sonde Galileo
autour de Jupiter; Découverte de la première planète extrasolaire |
|
1998 |
Deux équipes annoncent que
l'expansion de l'Univers est en pleine accélération |
|
2003 |
Le satellite WMAP fournit des
mesures très précises du rayonnement fossile et de l'âge de l'Univers |
|
2004 |
La sonde Mars Express et les rovers Spirit et Opportunity commencent à étudier
Mars; mise en orbite de la sonde Cassini autour de Saturne |
|
2005 |
La sonde Huygens atterrit sur Titan |
Etoiles
L'ÉTOILE
· C'est Proxima Centauri - Proxima du Centaure
- Elle se trouve
" seulement " à
ü 43 000 milliards de km
ü 270 000 UA
ü 4,3 années lumière de notre planète
- Sa parallaxe est de 0,772 seconde d'arc (donc
la plus grande possible)
- Elle est liée par
gravitation à Alpha du Centaure, elle-même une étoile double
Comparaisons
|
Si distance Soleil |
|
|
Orbite Terre |
balle de golf |
|
Proxima |
à |
|
À la vitesse extraordinaire de 1/10 de
la lumière, il faudrait tout de même 100 ans pour faire l'aller-retour |
· C'est Sirius
- 30 fois plus lumineuse
que le Soleil
- Magnitude: -1.4
- Sirius n'est pas très
loin de nous: 8,6 années-lumière
- On l'observe vers le
sud, assez bas sur l'horizon
· En prolongeant le baudrier d'Orion
|
La galaxie la plus proche: Andromède dont la nébuleuse est visible à
l'œil nu |
L
· La première à apparaître au-dessus de nos têtes
- C'est Véga dans
- Magnitude: 0
· Distance: 26 années-lumière
|
Le seul système
d'étoiles doubles visible à l'œil nu: Mizar et Alcor dans la Grande Ourse |
· C'est a Carinae.
- Située à une distance
de 6 400 années-lumière
- Elle est
6 millions de fois plus lumineuse que le Soleil.
- L'émission a lieu
principalement dans l'infrarouge.
- Cependant, il est
difficile de distinguer l'étoile de la nébuleuse.
|
Étoile Barnard: étoile qui se déplace le plus
vite en latéral, vue de la Terre |
L'ÉTOILE
En 1998
Elle a été observée le 8 août
1988, durant sa phase de supernova, dans l'amas de galaxies AC118, au moyen du
télescope de 1,5 m de l'observatoire de
Sa distance estimée est égale à 5 milliards
d'années-lumière.
Actuellement, elle est trop faible
pour pouvoir être encore visible.
En 2001
· Galaxie C11358 + 62
13 milliards
d'années-lumière
120
000 milliards de milliards de km
· Photographiée par Hubble
Ce qui nous rapproche des
confins de l'Univers (15 milliards d'années)
Sirius
|
||||
|
Ascension
droite (α) |
06h 45m 08.9s |
|||
|
Déclinaison (δ) |
-16° 42' 58" |
|||
|
Distance |
||||
|
-1,46 / 8,44 |
||||
|
aucune |
||||
|
A0-A1 V / |
||||
|
Caractéristiques physiques |
||||
|
Masse |
||||
|
Diamètre moyen |
|
|||
|
Couleur
(B-V) |
0,00 / -0,03 |
|||
|
Couleur
(V-I) |
-0,05 / -1,04 |
|||
|
1,47 / 11,35 |
||||
|
W |
||||
|
Température |
9 900 / 24 790 K |
|||
|
Âge |
2-3 × 108 ans |
|||
|
Période de rotation |
|
|||
|
Système |
||||
|
|
||||
|
|
||||
Sirius est l'étoile principale de la constellation du Grand Chien. Vue de la Terre,
Sirius est l'étoile la plus brillante du ciel après le Soleil. Sa magnitude apparente
est de -1,46. Elle se trouve à 8,7 années-lumière du
Soleil, ce qui en fait une des étoiles les plus proches. C'est une étoile de la
séquence principale,
de type spectral A0 ou A1, qui a 2,1 fois la masse solaire. Son âge estimé est entre 200 et
250 millions d'années. Sa température de surface est d'environ 9900 K et son diamètre environ 1,711 fois
le diamètre solaire. Sa composition chimique est semblable à celle du Soleil.
Sirius a une étoile compagnon de type naine blanche appelée Sirius B (en dessous, à gauche de Sirius sur l'image ci-contre), qui orbite avec une période de près de 50 ans (49.9 ans exactement). Par rapport au Soleil, la densité de Sirius A est de 0.42 et celle de Sirius B de 27 000.
Ce fut la première naine blanche à être découverte, en 1862
par l'américain Alvan Clark (1804
-1887) suite aux travaux de son collègue allemand, Friedrich Wilhem Bessel
(1784 -1846). En effet, Bessel, dès 1844, avait observé des
irrégularités dans le mouvement propre de cette étoile et permit ainsi à Clark
de découvrir son compagnon, Sirius B, naine blanche 10 000 fois moins
lumineuse que Sirius, l'étoile principale parfois appelée Sirius A.
Noms donnés à cette étoile
- Sirius qui
vient du grec seirios signifie « celle qui brûle, celle qui
rougit », référence à la couleur de cet astre selon Ptolémée.
- Canicula (voir canicule) chez les Romains.
- l'étoile du Chien
soit Dog - star chez les anglo - saxons.
- Aschere chez
les Hébreux.
- Sopt en
égyptien ancien (la splendeur) traduit par:
- Sothis en grec
ancien (la brillante).
- Tîshtar chez
les Perses.
Position de Sirius dans la constellation du Grand Chien.
Véga
|
||||
|
|
||||
|
Ascension
droite (α) |
18h 36m 56,34s |
|||
|
Déclinaison (δ) |
+38° 47' 01,3" |
|||
|
Distance |
||||
|
0,03 |
||||
|
A0Va |
||||
|
Caractéristiques physiques |
||||
|
Masse |
||||
|
Diamètre moyen |
4,3×109 |
|||
|
Couleur
(B-V) |
0,00 |
|||
|
Couleur
(V-I) |
|
|||
|
0,58 |
||||
|
1,95×1028 W |
||||
|
Température |
9 300 K |
|||
|
Âge |
3,5×108 |
|||
|
Période de rotation |
12,5 h |
|||
|
Système |
||||
|
|
||||
|
|
||||
Véga (Alpha Lyrae) est l'étoile principale de la constellation de la Lyre, en été située presque au zénith aux latitudes moyennes de l'hémisphère nord. C'est
une étoile proche située à seulement 25,4 années lumières du
Soleil. Avec Arcturus et Sirius, c'est l'une des étoiles les plus brillantes au
voisinage du Soleil et dans l'hémisphère nord elle est la
deuxième étoile la plus
lumineuse après Sirius. Véga est de couleur bleue (géante bleue). Sa classe spectrale est A0Va (Sirius, une A1V, est
légèrement moins lumineuse) et elle se trouve dans la séquence principale,
ce qui signifie que son énergie provient de la fusion de
l'hydrogène en hélium. La masse de Véga est environ deux fois et demi celle du
Soleil.
Étant donné que les
étoiles plus massives consomment leur hydrogène plus vite, la durée de vie de
Véga est estimée à seulement un milliard d'années. L'âge de Véga serait de 350
millions d'années. Véga est entourée d'un disque de poussières et de gaz en
rotation, découvert par le satellite IRAS au
milieu des années 1980. La
température de ce disque serait de
Les astronomes ont
utilisé Véga pour la calibration de l'échelle absolue de brillance en photométrie.
Quand l'échelle fut fixée, il s'est trouvé que la magnitude de Véga était
proche de zéro, il fut donc décidé que par définition la magnitude visuelle de
Véga serait le zéro à toutes les longueurs d'ondes. Elle a également un spectre
électromagnétique relativement plat dans le domaine de la vision (à
savoir entre 350 et 850 nanomètres). Véga est connue sous d'autres noms :
Wega (chez les Allemands), ou Harp Star (chez les anglo-saxons). L'origine du
nom Véga serait arabe : abrégé de Al Nasr Al Waki, l'aigle en
piqué.
Histoire de la constellation du centaure
La constellation du
Centaure fait partie des 48 constellations répertoriées par Ptolémée dans son Almageste. Elle était déjà mentionnée par Eudoxe (4e siècle av. J.-C.) et Aratos de Soles (3e
siècle av. J.-C.) Dans la mythologie grecque,
le centaure (créature mi-homme, mi-cheval) que
cette constellation désigne serait Chiron, le
plus sage des centaures, précepteur de Jason
et d'Hercule. Certaines sources lui attribuent aussi
le Sagittaire,
bien que Pholos ou Crotos soient
plus souvent associés à ce dernier.
Observation du ciel
Le Centaure est
une vision splendide du ciel austral, par son nombre d'étoiles brillantes, mais
sa forme générale n'est pas très facile à tracer. Il n'est bien visible que
pour les observateurs situés suffisamment au sud, en pratique au moins sous les
tropiques.
Localisation de la constellation
Le centaure est sur l'alignement qui passe par Arcturus du Bouvier et
Spica de la Vierge: cet
alignement touche le Centaure sur ι (le coude) et γ (la croupe) avant de
toucher la croix du sud.
Alpha du centaure est à 60°S, soit ~50° plus au Sud que Spica.
Par ailleurs, le Centaure est sur la voie lactée, entre deux autres
constellations très riches: le Scorpion
à l'Est, et le Navire Argo
à l'Est. La proximité de
Forme de la constellation
Les deux premières étoiles
visibles sont RigilKenttaurus (α Cen) et Hadar (β Cen), assez proches (~5°)
l'une de l'autre, et très brillantes (mag 0). Dans leur alignement vers
l'Ouest, on repère ensuite facilement
Nicolas Copernic
La première attaque d'importance contre les
conceptions des Anciens fut
portée par un chanoine polonais, Nicolas Copernic, au milieu du XVIe siècle. Né
en 1473, Copernic fut convaincu très jeune, probablement par la lecture
d'Aristarque de Samos, que
Nicolaus Copernicus : Torun, 1473 - Frombork, 1543
Copernic publia le
résultat de ses travaux en 1543 dans De Revolutionibus (Des révolutions). Dans
cet ouvrage, le Soleil occupait le centre du monde et c'est autour de lui que
les autres corps tournaient, avec dans l'ordre, Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter et Saturne.
Il faut remarquer que
la théorie de Copernic n'était pas le résultat direct de ses observations et de
ses calculs, mais juste une construction purement théorique. En fait, son
système ne différait guère de celui de Ptolémée dans ses prédictions du mouvement
apparent Galileo Galileides astres. De plus, Copernic restait convaincu que les orbites des
corps célestes devaient être circulaires et parcourues à vitesse constante.
Pour expliquer le mouvement irrégulier des planètes, il devait lui aussi
introduire des épicycles et construire un système très complexe.
Le système de CoperGalileo Galileinic
présentait cependant un avantage majeur : sa plus grande simplicité. En
particulier, il expliquait le mouvement rétrograde des planètes sans faire
appel à des épicycles, mais simplement par une combinaison
de leur mouvement avec celui de
© Texte Olivier Esslinger 2003-2007
Johannes Kepler
Johannes Kepler : Weil der Stadt, 1571 - Regensburg, 1630
Kepler montra également que Mars ne parcourait pas son orbite à vitesse constante, mais à une vitesse fonction de la distance de la planète au Soleil. En fait, Kepler découvrit que le Soleil ne se trouvait pas au centre de l'ellipse de Mars, mais en un point un peu décalé appelé le foyer de l'ellipse. Lorsque la planète passait par le point de l'orbite le plus proche de ce foyer, le périhélie, sa vitesse était maximale, et lorsqu'elle passait par le point le plus éloigné, l'aphélie, sa vitesse était minimale.
Après le succès de son étude de Mars, Kepler s'attaqua également aux autres planètes. Après plusieurs années de calculs, il mit en évidence une loi très importante décrivant le mouvement de chaque planète autour du Soleil. Il montra que le carré de la période de révolution d'une planète, c'est-à-dire le temps nécessaire pour faire un tour complet, était proportionnel au cube de la taille de son orbite. Cette loi se révéla extrêmement utile car il suffisait alors de déterminer l'une de ces grandeurs, période ou dimension de l'orbite, pour immédiatement connaître l'autre. De plus, comme cette loi se généralise à tout corps en orbite autour d'un autre, elle permit plus tard de déterminer la masse de nombreux objets, aussi bien celle de Pluton que celles de nombreuses étoiles binaires.
© Texte Olivier Esslinger 2003-2007
Galilée
Galilée décrivit cette même année les merveilles qu'il avait découvertes dans Sidereus Nuncius (Le messager des étoiles): la Voie Lactée n'apparaissait plus comme une tache diffuse mais était en fait formée d'une myriade d'étoiles, la surface de la Lune n'était pas lisse mais présentait des montagnes et des cratères, la planète Jupiter était accompagnée d'un cortège de quatre satellites en orbite. Un peu plus tard, Galilée fit encore d'autres découvertes : la planète Saturne n'apparaissait pas sphérique mais présentait un disque déformé, indice de l'existence d'un ou de plusieurs objets autour d'elle, la planète Vénus n'avait pas toujours le même aspect mais présentait des phases successives tout comme la Lune, et, enfin, le disque du Soleil n'était pas uniforme mais parsemé de petites taches sombres.
Les observations de Galilée furent le coup de grâce pour la conception aristotélicienne du monde, en tout cas dans la communauté scientifique. Les taches sur le disque solaire ainsi que les montagnes et les cratères de la Lune, prouvaient que les corps célestes étaient loin de la perfection qu'Aristote leur attribuait. Les satellites de Jupiter apportaient la preuve que la Terre n'était pas le centre de tous les mouvements célestes. Enfin, les phases de Vénus ne pouvaient s'expliquer que si cette planète tournait autour du Soleil, pas autour de la Terre.
A la lumière de ces découvertes, Galilée publia en 1632 Dialogo Sopra I Due Massimi Systemi Del Mondo (Dialogue sur les deux principaux systèmes du monde), dans lequel il comparait les systèmes du monde de Ptolémée et de Copernic. Galilée laissant évidemment apparaître que le modèle de Copernic était correct, ce qui lui attira les foudres de l'Eglise, qui avait repris à son compte la théorie d'Aristote depuis le XIIIe siècle. Malgré les précautions que Galilée avaient prises en présentant le système de Copernic comme un simple modèle, il fut forcé par l'Inquisition à abjurer cette doctrine en 1635 et ses livres furent mis à l'Index. Mais le progrès de la science était en marche et plus rien désormais ne pouvait l'arrêter.
Remarquons encore que les observations du ciel à l'aide d'une lunette ne furent pas la seule contribution de Galilée à la science. Au début de sa carrière, l'astronome italien s'intéressa au problème du mouvement des corps sur Terre. Il montra, en étudiant le mouvement d'objets sur des plans inclinés, que les idées d'Aristote dans ce domaine étaient également erronées. Le philosophe grec pensait qu'un corps isolé de toute influence extérieure devait forcément tendre vers l'absence de mouvement. Galilée montra par ses expériences que cela était faux et qu'un tel objet allait en fait continuer à se mouvoir à une vitesse constante. Isaac Newton allait reprendre cette idée et en faire l'une de ses lois du mouvement.© Texte Olivier Esslinger 2003-2007
© Texte Olivier Esslinger 2003-2007
Après les travaux de Kepler et de Galilée, la description du mouvement des planètes était enfin correcte. Cette description n'était cependant pas complète car elle ne fournissait aucun renseignement sur la cause de ces mouvements et n'expliquait par exemple pas pourquoi les orbites étaient des ellipses plutôt qu'une autre forme quelconque. C'est Isaac Newton, un physicien anglais né en 1642, qui fournit finalement la réponse à ces questions et acheva ainsi la quête d'une description complète des mouvements planétaires.
Isaac
Newton : Woolsthorpe, 1643 -
London, 1727
Lorsque Newton entama
sa carrière de physicien, la description du mouvement des corps distinguait
encore
Imaginons que nous
placions un canon au sommet d'une montagne. Imaginons également qu'il soit
possible d'utiliser ce canon pour tirer des boulets avec une puissance
arbitrairement grande et que les boulets ne soient pas freinés par l'atmosphère
terrestre. Si nous plaçons peu de poudre dans le canon, nous enverrons le
boulet à quelques dizaines de mètres. En augmentant la quantité de poudre, nous
pourrons l'envoyer de plus en plus loin, à un kilomètre, à dix kilomètres et
ainsi de suite. Le boulet sera soumis à la pesanteur de
Avec ce raisonnement
très théorique, Newton réconciliait les différents types de mouvement, l'orbite
keplerienne du boulet-satellite s'identifiait au mouvement galiléen du
boulet-projectile. Après cette révélation, Newton s'attacha à transformer son
intuition en une théorie mathématique capable de décrire le mouvement de
n'importe quel corps. Comme les premiers essais ne furent pas à la hauteur de
ses ambitions, il abandonna le sujet pendant une longue période. Il fallut
ainsi attendre plus de 20 ans pour que Newton mette au point sa théorie et la
publie finalement en 1687, dans Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
(Principes mathématiques de la philosophie naturelle).
La loi de la
gravitation universelle
Dans cet ouvrage,
Newton montra que de nombreux phénomènes, en particulier le mouvement des
astres et la chute des corps, pouvaient s'expliquer par l'action d'une force
qui faisait s'attirer mutuellement tous les objets. C'était par exemple la
force d'attraction du Soleil qui réglait le mouvement des planètes et la force
d'attraction de
A partir de la loi de la gravitation universelle, Newton fut en mesure d'analyser mathématiquement de nombreux phénomènes. Il démontra que les planètes devaient effectivement suivre des ellipses autour du Soleil et confirma toutes les lois découvertes par Kepler. Il montra que les mouvements des corps célestes n'étaient pas toujours des ellipses. Certains objets, en particulier certaines comètes, suivaient
© Texte Olivier Esslinger 2003-2007
d'autres de trajectoires,
appelées paraboles et hyperboles. Ces courbes, contrairement aux ellipses,
étaient ouvertes et les corps qui les parcouraient finissaient par s'éloigner
indéfiniment du Soleil. Newton fut également le premier à estimer les masses
relatives de la Terre, du Soleil et des autres planètes. Et finalement, la
loi de la gravitation universelle lui permit d'expliquer des phénomènes terrestres
comme la marée, due à la force d'attraction de
© Texte Olivier Esslinger 2003-2007
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