Publication"400 ans après Galilée" - Laboratoire d`Astrophysique de
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400 ans après Galilée R ©:D le journal n°1 Tant de progrès mais encore tant à découvrir... R © :D 20 09 Année Mondiale de l’Astronomie Découvrez les mystères de l’Univers histoire edito © Frédéric Desmure Nathalie Brouillet Astronome au Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux et Coordinatrice régionale de l’Année mondiale de l’astronomie 2009 sommaire HISTOIRE OBSERVATIONS Et le monde ouvrit les cieux 3 Un peu plus près des étoiles 12 50 années de conquête spatiale 4 Infos pratiques 13 Quand amateur rime avec découvreur 14 Les yeux dans les cieux 15 Du noir pour mieux voir 16 17 SCIENCES La violence de l’Univers à l’étude 5 L’Univers : 13,7 milliards d’années d’Histoire 6 Le Système solaire à la loupe 7 Témoignages : les meilleurs coins pour observer dans votre région Les mystères de l’Univers en laboratoire 8 CULTURE Les météorites nous parlent des étoiles 8 Pour se faire une culture astronomique 18 L’eau de Mars dans tous ses états 9 Correction des astrojeux 19 D’autres “ Terre ” ailleurs ? 10 Le plus grand radiotélescope du monde 11 Cahier central detachable Agenda AMA 2009 Carte du ciel tournante Astrojeux I II-III IV Et le monde ouvrit les cieux Depuis le Ve siècle avant J.-C., les concepts des Anciens faisaient l’unanimité jusqu’à ce qu’un certain Copernic lance un pavé dans la mare. Bientôt soutenu par Kepler et Galilée, le modèle héliocentrique allait se faire un nom. S i l’Homme regarde le ciel depuis toujours, il a fallu attendre les philosophes grecs de l’Antiquité pour que l’astronomie obtienne ses lettres de noblesse. Aristote, le plus célèbre, a créé un modèle de mécanique céleste en s’inspirant des travaux de ses prédécesseurs. Selon lui, la Terre, immobile, était placée au centre du monde. Autour d’elle, un ciel immuable dans lequel se déplaçaient les différents corps célestes sur d’innombrables sphères. Perfectionné par Ptolémée au IIe siècle de notre ère, ce système dit géocentrique, allait traverser les siècles sans aucune remise en question… Jusqu’à ce que Nicolas Copernic amorce une révolution sans précédent. La Terre, simple planète En 1543, le savant polonais lance un pavé dans la mare en publiant Des révolutions des orbes célestes dans lequel il ose proposer un modèle du monde qui ébranle le concept géocentrique. La Terre, replacée au rang de simple planète, y tourne à la fois sur elle-même et autour du roi Soleil. Purement théorique, ce système héliocentrique conçu par Copernic n’est pas sans faille. Sans le travail acharné de quelques-uns de ses successeurs pour rompre avec l’aristotélisme, le modèle copernicien n’aurait pas duré. Le deuxième concept des anciens, l’immuabilité des cieux, n’allait pas tarder à céder lui aussi sous les observations de Tycho Brahe. En 1572, cet astronome danois constate l’ap- 3 parition d’un nouvel astre. En fait, il s’agit de l’explosion d’une étoile géante, un phénomène appelé supernova (SN 1572, dans la constellation de Cassiopée). Grâce à ses mesures précises, il arrive à la conclusion que cet objet se trouve bien au-delà de la sphère lunaire, dans la partie des cieux censée être immuable. En 1600, après avoir accumulé près de vingt années d’observations, il prend pour assistant un jeune astronome allemand, Johannes Kepler. Copernicien convaincu, ce dernier récupère les précieuses données de Brahe et se lance dans l’analyse des mouvements célestes. Ses résultats sont sans appel : les planètes ne suivent pas des cercles uniformes et parfaits mais des ellipses. La première des trois lois de Kepler était née. Et bientôt il serait énoncé dans sa deuxième loi que les planètes ne tournent pas à vitesse constante autour du Soleil. En 1609, les bases de l’astronomie sont jetées. Ne leur restait plus qu’à s’imposer… Galilée face à l’église Parallèlement aux travaux de Kepler, Galileo Galilei allait lui aussi participer à l’entreprise de démolition des thèses aristotéliciennes. Ce mathématicien originaire de Pise (Italie), passionné d’astronomie, entend parler en 1608 d’un instrument hollandais qui permet de grossir plusieurs fois les objets visés : la lunette. Problème : utilisée pour la navigation, l’invention déforme les choses. Galilée se décide donc à construire sa propre lunette et la tourne vers le ©e-Venise.com C omme de nombreux collègues astronomes, j’aime aller à la rencontre des enfants dans les écoles élémentaires. Ils s’émerveillent de tout, ils sont curieux de tout ce qui les entoure et veulent tout comprendre ! Pourquoi le Soleil brille-t-il ? Pourquoi la Lune est-elle, parfois en croissant, parfois ronde ? Pourquoi les étoiles sont-elles de différentes couleurs ? Une fois devenus adultes, rares sont ceux qui pensent encore à lever la tête. Certains hommes gardent cette curiosité, comme l’astronome italien Galilée, qui, un soir de décembre 1609, a pointé la lunette qu’il avait fabriquée pour regarder la Lune puis, quelques semaines plus tard les planètes, les étoiles, le Soleil. Après lui, la vision de notre Univers n’a plus été la même... C’est en hommage à Galilée et à ces premières observations que l’UNESCO et les Nations Unies ont promulgué 2009 année mondiale de l’astronomie. Il est important que les avancées de la recherche soient expliquées au plus grand nombre pour que chacun puisse mieux comprendre et appréhender le monde dans lequel il vit. C’est pourquoi plusieurs articles de ce journal sont consacrés aux connaissances actuelles et aux questions qu’essayent de résoudre les astronomes, notamment ceux des laboratoires de recherche aquitains. Mais l’astronomie, c’est aussi le plaisir d’observer et vous trouverez une carte du ciel détachable ainsi que des conseils sur les meilleures conditions d’observation. J’espère que ce journal vous donnera envie de prendre une simple paire de jumelles pour regarder un quartier de Lune ou de vous joindre à une des nombreuses manifestations qui seront organisées, entre autres, par les clubs d’astronomie amateurs de la Région. Et au moment où vous lèverez les yeux vers le ciel, peut-être que sur une lointaine planète, un être vivant sera aussi en train de regarder avec émerveillement cette petite étoile jaune - notre Soleil - qui brille au loin... Galileo Galilei présente sa lunette. ciel. Les découvertes vont alors s’enchaîner en un temps record. En l’espace de quelques mois, il découvre les montagnes de la Lune (qui n’est donc pas parfaitement sphérique) mais aussi des satellites autour de Jupiter et des taches sur le Soleil. Indépendamment de tous, Galilée apporte de nouvelles preuves de l’imperfection des cieux. Il n’en faut pas plus pour le convaincre de la véracité de l’héliocentrisme. Mais à la différence de ses contemporains, le Pisani se fait tout sauf discret et se lance dans une bataille féroce contre les anciens concepts en mettant en avant ses observations. En 1632, il publie Dialogue sur les deux systèmes du monde où il compare le modèle de Ptolémée à celui de Copernic, laissant bien évidemment entendre que ce dernier est le bon. Ce geste lui attire les foudres de l’Église. Il est forcé par l’Inquisition d’abjurer ses dires et est assigné à résidence. Mais il est trop tard. La science venait d’amorcer sa séparation de l’Église. Et le monde ouvrait les cieux. Julien Grousset © NASA sciences 50 années de conquête spatiale L’envoi du premier satellite – Spoutnik 1 – en 1957 marque le début d’une conquête spatiale qui s’est déroulée à une vitesse fulgurante. Il y a 40 ans, l’Homme posait un premier pied sur la Lune avant de se lancer dans l’exploration du Système solaire. A ses débuts, la conquête spatiale a donné lieu à une véritable compétition entre les USA et l’URSS. Dans un premier temps, la réussite est du côté des soviétiques. En effet, trois ans et demi seulement après le lancement du premier satellite (Spoutnik 1 le 4 octobre 1957), le russe Youri Gagarine est le premier Homme a être envoyé dans l’espace le 12 avril 1961 grâce à la mission Spoutnik 2. L’Homme avait conquis un nouveau territoire ! Les Américains n’ont été doublés que de peu puisque trois semaines plus tard, Alan Shepard était lui aussi placé en orbite autour de la Terre.Le nouvel objectif de la conquête spatiale fut alors fixé par le président John F. Kennedy qui déclara que les Etats-Unis seraient les premiers à aller sur la Lune, avant 1970. Il y a quarante ans cette année, la mission Apollo 11 lui permettait de tenir promesse. Neil Armstrong et Buzz Aldrin foulèrent en effet le sol lunaire le 21 juillet 1969. Le tout en image bien sûr ! L’espace se mondialise Dans les années 70, les programmes spatiaux américains ont ensuite visé de nouveaux objectifs d’exploration du Système solaire. Ainsi, Mariner 9 et 10 ont été respectivement envoyées vers Mars (1971) et Mercure (1974), tandis que les sondes des missions Pioneer 10 et 11 avaient elles Jupiter (1973) et Saturne (1979) pour destination. À la même époque, de l’autre côté de l’Atlantique, l’Europe créait son agence spatiale (ESA) et lançait sa première fusée : Ariane 1, le 24 décembre 1979, depuis Kourou en Guyane. Les différents pays investis dans la conquête spatiale collaborent à la construction d’une Station Spatiale Internationale (ISS) qui a été mise en orbite à 400 km d’altitude le 20 novembre 1998. Elle accueille régulièrement des spationautes de toutes nationalités qui participent à l’achèvement de sa construction, prévue en 2010. Ces dernières années, des pays considérés comme émergents ou en voie de développement sur le plan économique, se sont joints à l’aventure spatiale. Ainsi, en octobre 2003, la fusée Shenzhou 5, permettait à la Chine d’envoyer dans l’espace son premier taïkonaute. L’Inde, quant à elle, a déjà lancé plusieurs fusées de sa fabrication pour la mise en orbite de satellites et de sondes, dont la La violence de l’Univers à l’étude Le Centre d’Etudes Nucléaires de Bordeaux-Gradignan (CENBG), unité mixte de recherche du CNRS et de l’Université Bordeaux 1, participe à la mission spatiale qui a envoyé le satellite Fermi pour lever le voile sur les phénomènes les plus violents de l’Univers. 21 juillet 1979 : Buzz Aldrin sur la Lune. plus récente : Chandrayaan 1 (octobre 2008) autour de la Lune. Plus récemment encore, c’est l’Iran qui a surpris tout le monde avec le décollage de sa fusée Safir 2 (février 2009) emmenant à son bord le premier satellite Iranien : Omid. Vers un business spatial Les objectifs des missions futures sont différents selon les pays. La Chine, par exemple, projette d’envoyer un homme sur la Lune, tandis que pour les Européens et les Américains, c’est marcher sur Mars qui semble être la prochaine “grande étape”. Mais un autre type de conquête spatiale semble en marche, celle de l’ouverture de l’espace à “tous”. Pour la modique somme de 150 000 euros, il est déjà possible aujourd’hui de passer trois minutes en apesanteur à 100 km d’altitude pour observer la Terre comme un vrai spationaute. Plusieurs compagnies privées telles que Virgin Galactic, EADS Astrium ou encore Rocketplane travaillent à développer ce business spatial dont profiteront peut-être un jour nos enfants et petits-enfants. Émilie Denis Voyageurs de tous pays Les femmes et les hommes qui voyagent dans l’espace sont désignés différemment en fonction de la puissance internationale qui les y envoie. Ainsi, on parle de cosmonautes pour la Russie, d’astronautes pour les Etats-Unis et le Canada, de spationautes pour l’Europe et de taïkonautes pour la Chine. Voici la liste des pionniers de ces quatre catégories de voyageurs spatiaux : cosmonaute - Youri Gagarine (1961), astronaute - Alan Shepard (1961), spationaute - l’allemand Sigmund Jähn (1978), taïkonaute - Yang Lewei (2003). Le premier spationaute français, Jean-Loup Chrétien, s’est envolé en 1982 à l’occasion d’une mission franco-russe. E toiles, planètes, comètes et galaxies émettent un rayonnement électromagnétique dont la lumière visible et les rayons gamma (invisibles) font partie. Comme l’atmosphère en absorbe la majorité, une infime partie seulement nous parvient sur Terre. L’envoi de télescopes dans l’espace permet de s’affranchir de l’obstacle atmosphérique et d’entrevoir de nouveaux horizons pour la compréhension de l’Univers. Le télescope Fermi (Fermi Gammaray Space Telescope) a ainsi été placé en orbite à 550 km de la Terre depuis juin 2008. La grande nouveauté de cet observatoire spatial est sa sensibilité qui lui permet de prendre des images tellement vite qu’il fonctionne un peu comme une caméra. Ses prédécesseurs n’enregistraient que des images statiques. À son bord, deux principaux instruments : le LAT (Large Area Telescope) et le GBM (Glast Burst Monitor) respectivement chargés de l’étude des rayons gamma de très haute ou de basse énergie. La mission de Fermi : observer ces rayons et remonter aux sources qui les émettent. Les pulsars, ces inconnus Ces sources de rayons gamma sont le siège de l’accélération de particules de très haute énergie. Il s’agit notamment de noyaux actifs de galaxies ou de pulsars qu’on associe aux phénomènes les plus violents de l’Univers. Les pulsars sont les 4 5 vestiges du cœur d’une étoile après qu’elle a explosé en supernova. Entièrement composés de neutrons et extrêmement denses (10 km de diamètre pour une masse d’une fois et demie celle du Soleil), ils tournent très vite sur eux-mêmes, accélérant les particules qui les entourent à des vitesses proches de celle de la lumière. Le télescope Fermi devrait permettre d’étudier en détail les sources de rayons gamma déjà identifiées et pourrait en révéler de nouveaux types encore insoupçonnés. La place du CENBG L’Allemagne, les Etats-Unis, la France, l’Italie, le Japon et la Suède travaillent sur cette mission. Implanté en Aquitaine, le CENBG fait partie des cinq laboratoires français impliqués dans le projet. Ses chercheurs ont assuré le bon fonctionnement d’un des composants du LAT chargé de déterminer l’énergie des rayonnements gamma (le calorimètre de cristaux d’iodure de césium). Beaucoup plus rapide, précis et sensible que ses prédécesseurs © J. Eric Grove, NRL histoire D. Smith travaille sur un composant de Fermi. (SWIFT et CGRO), Fermi permettra aux scientifiques de mieux repérer les pulsars et d’en étudier précisément le rayonnement. « Il en a déjà détecté presque quarante dont certains (ndlr : une douzaine) n’avaient encore jamais été découverts » explique David A. Smith, chercheur au CENBG. C’est le cas du premier pulsar repéré par le nouveau télescope à l’intérieur d’un vestige de supernova connu sous le nom de CTA-1. Autre application, Fermi pourrait aider les astronomes à déterminer la composition de la mystérieuse matière noire. Ce nouvel observatoire spatial devrait donc enrichir considérablement nos connaissances sur l’Univers. Anna Thibeau Tout est une question d’énergie Gamma, ultraviolet, infrarouge, micro-onde : tous des rayons ! Seule leur énergie change et tous ne sont pas détectables par l’œil. Car la lumière visible n’est qu’une petite partie du rayonnement de l’Univers. Le plus énergétique est le rayonnement gamma, puis viennent les rayons X utilisés en radiologie. Plus l’énergie diminue, plus on se rapproche du visible avant de repasser dans l’invisible. Dans les moins énergétiques se trouvent les ondes radio. Ce que l’homme voit n’est qu’une gamme d’énergie lumineuse à laquelle il est sensible. A.J. & C.C. © Courtesy NASA /JPL_Caltech SCIENCES © NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) L’Univers : 13,7 milliards d’années d’Histoire L’Univers sort de l’ombre (vision artistique). P our les astronomes, l’instant zéro de l’Univers reste encore hors de portée. L’histoire débute donc 10-43 seconde après le “Big Bang”. L’Univers est alors un brouillard épais et extrêmement chaud, dont les briques de la matière (quarks) et les rayons lumineux sont prisonniers. A ce moment-là, les quatre forces qui règnent aujourd’hui dans l’Univers - la gravitation, l’interaction forte, l’interaction faible et la force électromagnétique - devaient être rassemblées en une seule. Trop chaud pour la matière Quelques nanosecondes plus tard (de 10-35 à 10-32 seconde), l’Univers s’étend de manière phénoménale. Durant cette phase d’inflation, l’interaction forte apparaît et attire les quarks entre eux. La mise en place des premiers éléments de la matière peut alors débuter avec les quarks. Ils entreront dans la composition des futurs protons et neutrons de chaque noyau atomique. À 10-12 seconde, le diamètre de l’Univers est de 300 millions de kilomètres, soit cinquante fois plus petit que la taille du Système solaire. Sa température n’est plus que d’un million de milliards de degrés. Entre 10-6 et 10-4 seconde, sous l’action Environ 14 milliards d’années se sont écoulées depuis le “Big Bang”. À partir de cette explosion primordiale, les atomes, puis les étoiles et les galaxies se sont mis progressivement en place pour construire l’Univers. de l’interaction faible, les quarks se rassemblent en véritables protons et neutrons. Mais la température est encore trop haute pour que ces éléments se combinent et forment les premiers noyaux atomiques. Une seconde décisive Ce n’est seulement qu’une seconde après le Big Bang que les conditions de température (un million de degrés) sont réunies pour voir apparaître les premiers noyaux atomiques les plus simples : celui de l’hydrogène (un proton) et de l’hélium (deux protons et un neutron). Mais la formation des premiers véritables atomes n’est toujours pas d’actualité. En effet, les électrons possèdent encore assez d’énergie pour rester libres et interagir avec les photons (rayons lumineux). L’Univers baigne donc encore dans la pénombre. Passé trois minutes, tout va changer. La température descend sous la barre des 10 000 degrés. Les électrons, sous la force électromagnétique, s’unissent autour des protons et des neutrons pour former des atomes. 380 000 ans après le Big Bang, la lumière, ne trouvant plus d’obstacle pour l’arrêter, se propage dans tout l’Univers. C’est par la mesure de ce rayonnement, qualifié de “fossile”, que les scientifiques sont parvenus à le dater. L’Univers ressemble alors à un énorme nuage de gaz composé d’atomes d’hydrogène (94 %) et d’hélium. Cependant, après quelques centaines de millions d’années d’existence, l’Univers n’est plus totalement homogène. Certaines parties, plus denses et plus froides (moins de 4 000 °C) que d’autres, commencent à attirer vers elles de plus en plus de matière sous l’effet de la gravitation. Des étoiles, les premiers éléments de notre Univers, se créent. Et maintenant... Après 13,7 milliards d’années, l’Univers d’aujourd’hui est constitué d’au moins plusieurs centaines de milliards de galaxies regroupant plus d’un milliard d’étoiles chacune, de matière noire et de vide. Maintenant que les scientifiques commencent à avoir une bonne idée du scénario passé, ils se posent des questions sur son avenir. Les dernières observations indiquent que le rayonnement fossile subit un étirement, signe que l’Univers continuerait de s’étendre. Mais deux scénarios sont envisagés. Le premier plaide pour une expansion infinie. Le second, qui a fait son apparition ces dernières années, nommé “Big Crunch”, correspondrait à une sorte de Big Bang inversé. La force gravitationnelle renverserait le mouvement d’expansion jusqu’à ramener l’Univers à son état initial. Alors l’Univers va-t-il disparaître ou croître indéfiniment ? Pour le moment les scientifiques sont loin d’être d’accord entre eux, un peu comme lors de l’apparition de la théorie du Big Bang, il y a soixante ans. Alexandre Jay 6 Une étoile, 8 planètes et des milliards d’autres corps. L ’histoire du Système solaire commence avec la naissance de son étoile centrale, le Soleil, il y a 5 milliards d’années. À l’origine, il n’y avait qu’un nuage d’hydrogène, d’hélium, et de poussières (nébuleuse primitive). Par gravité, le gaz s’est condensé au centre du nuage, le faisant se rétrécir. Un phénomène qui s’est accéléré au fur et à mesure que la masse centrale ainsi que sa température ont augmenté. À 15 millions de degrés, une réaction de fusion s’est enclenchée et l’étoile a commencé à brûler son hydrogène. Sous l’action de différents phénomènes physiques, la nébuleuse primitive s’est applatie en un disque en rotation autour du Soleil, où se sont formées les planètes. Il a fallu environ 100 millions d’années pour que les poussières et les gaz se rassemblent en planètes solides et gazeuses. De planète en planète On estime que le Système solaire s’étend sur plus de 40 milliards de kilomètres. En voyageant à la vitesse de la lumière (300 000 km/s) depuis son centre, occupé par le Soleil, il faudrait pratiquement vingt heures pour en sortir. Première étape de ce voyage : Mercure qui se trouve à environ trois minutes du départ. La plus petite planète du Système solaire ne met que 88 jours pour faire le tour du Soleil, mais une seule de ses journées (un tour sur elle-même) correspond à 59 jours terrestres. Sa température face au Soleil : 427 °C ! Après Mercure, à six minutes de notre étoile, on 7 sciences Le Système solaire à la loupe Vieux de 5 milliards d’années et déjà au milieu de sa vie, notre Système solaire s’étend sur plus de 40 milliards de kilomètres.Traversons-le ici à la vitesse de la lumière. croise l’orbite de Vénus, longtemps considérée comme la sœur jumelle de notre planète. Années et journées vénusiennes ont pratiquement la même durée : respectivement 7,5 et 8 de nos mois. En d’autres termes, Vénus met autant de temps à faire le tour du Soleil qu’à faire un tour sur elle-même. Une particularité due à son sens de rotation inversé. Pluies acides et températures comprises entre 446 et 490 °C composent le climat de Vénus. Encore un peu plus de deux minutes parcourues à la vitesse de la lumière et c’est la Terre qu’on atteint. Mars, elle, est à treize minutes du Soleil. Bien que la planète rouge soit deux fois plus petite que notre planète bleue, elle possède le volcan le plus haut du Système solaire (Olympus Mons, 25 000 m, trois fois l’Everest). Puis au milieu d’une ceinture d’astéroïdes, à moins d’une minute de Mars, on trouve Cérès, une planète naine (trop petite pour être qualifiée de vraie planète). Viennent ensuite les planètes gazeuses. Les monstres gazeux À quarante-trois minutes du Soleil, Jupiter, la plus grande planète du Système – son diamètre fait plus de onze fois celui de la Terre – compte au moins 63 satellites. Environ 35 minutes après, c’est la géante aux anneaux et aux 60 “lunes” qui se présente : Saturne. Uranus, comme toutes les planètes gazeuses, possède aussi des anneaux. Mais en raison de l’inclinaison de son axe de rotation, ils sont verticaux. Une heure et vingt-deux minutes supplémentai- res de voyage sont nécessaires pour les rejoindre. La dernière planète du Système solaire, la tempétueuse Neptune, n’est pas visible à l’œil nu depuis la Terre. À 4,5 milliards de kilomètres du Soleil, une heure et demie de voyage la sépare d’Uranus. Neptune subit les vents les plus violents du Système solaire : 1 000 à 2 500 km/h, et sa température descend jusqu’à -223 °C. Plus loin, on peut croiser quelques corps solides de petite taille, les “objets transneptuniens” dont font partie des planètes naines comme Pluton ou Eris, des astéroïdes ou encore des comètes. Après dix-sept heures de voyage, le vent solaire – un flux de particules projetées par l’étoile – ne souffle plus. Le Système solaire laisse place au milieu interstellaire. Cyril Chauveau La mort du Soleil Dans environ 5 milliards d’années, le Soleil aura consommé 10 % de son hydrogène et se mettra à grossir en brûlant son hélium, devenant une “géante rouge”, une étoile plus froide, de couleur orangée, qui “avalera” Mercure et Vénus. Puis son centre se contractera et expulsera ses couches externes en un nuage de gaz et de poussières (nébuleuse planétaire). Le résidu du cœur de l’étoile continuera de briller pendant environ 10 milliards d’années. On parle d’une “naine blanche” qui s’éteindra progressivement. © USGS Science for achanging world http://astrogeology.usgs.gov/Projects/MarsHemispheres/ SCIENCES Les mystères de l’Univers en laboratoire Le groupe Astrochimie de l’Institut des Sciences Moléculaires (ISM), unité de recherche du CNRS et de l’Université Bordeaux 1, tente de reproduire les réactions chimiques qui se produisent dans l’Univers afin de mieux comprendre l’origine de la vie sur Terre. Les astrochimistes se penchent notamment sur les réactions qui impliquent des atomes de carbone, un des éléments le plus abondant après l’hydrogène et le composant essentiel de la vie. Elles ont lieu dans les atmosphères planétaires et dans le milieu interstellaire (le milieu très dilué qui règne entre les étoiles). En les étudiant, les chercheurs espèrent comprendre ce qui a pu conduire à l’apparition de la vie sur Terre il y a plusieurs milliards d’années. La principale difficulté, c’est que les conditions de température et de pression dans lesquelles se déroulent ces réactions sont très différentes de celles de notre planète. Prenons Titan par exemple : ce satellite de Saturne est considéré depuis longtemps comme une petite Terre primitive. Mais si la pression atmosphérique n’est qu’une fois et demie plus élevée que sur Terre, il y règne une température de -180 °C. Pour rester fidèle à de telles conditions, le développement d’appareils spéciaux est indispensable. Pour étudier Titan, les scientifiques aquitains utilisent ainsi un dispositif perfectionné par leurs soins : une enceinte métallique remplie de gaz dans laquelle circule un jet de gaz très froid à très grande vitesse. Concernant l’étude du milieu interstellaire, ce sont les nuages mo- léculaires denses qui intéressent particulièrement les chercheurs. L’intérêt de ces régions spécifiques est double : on y trouve des molécules complexes à base de carbone et c’est là que se forment les étoiles et les cortèges de planètes qui leur sont associés. La température y est encore plus glaciale : jusqu’à -268 °C. Pour contourner le problème, l’ISM a perfectionné un second appareillage qui fait se croiser des faisceaux moléculaires. Les collisions entre particules permettent de simuler les conditions de froid extrême de l’espace. Les données recueillies lors de ces expériences permettent ensuite aux astrophysiciens de fabriquer des modèles de formation et d’évolution planétaires. Cécile Pontagnier Les météorites nous parlent des étoiles Placés sous la tutelle du CNRS et des Universités Bordeaux 1 et 2, les chercheurs du laboratoire de Chimie Nucléaire Analytique et Bio-environnementale (CNAB) utilisent les météorites pour étudier l’Univers. Ils s’intéressent plus particulièrement aux conséquences de l’exposition des météorites au rayonnement cosmique galactique. En effet, des L’appareil du CNAB pour l’analyse des météorites. rayons de très haute énergie bombardent en permanence les corps célestes et induisent des réactions nucléaires à leur surface : transformations d’atomes (zirconium en krypton par exemple) ou d’isotopes (aluminium 27 en aluminium 26). En mesurant les quantités de nouveaux atomes ou de nouveaux isotopes formés à la surface des météorites, les chercheurs bordelais parviennent à déterminer la durée de leur voyage dans l’espace avant d’arriver sur Terre. Ils espèrent également pouvoir étudier certaines caractéristiques du rayonnement cosmique lui-même. En effet, dans les années 60, un scientifique allemand a déduit de l’analyse de météorites que le rayon- nement cosmique variait en intensité dans le temps. Un phénomène mis en parallèle avec les explosions d’étoiles massives (ou supernovae). Grâce à un nouveau spectromètre de masse de très haute sensibilité, un appareil de détection et d’identification de molécules, le CNAB s’attaque aussi à la mesure de gaz rares - tels que le krypton - présents en quantités infinitésimales dans les météorites de fer. Les résultats pourraient confirmer ou infirmer l’hypothèse selon laquelle l’activité stellaire de notre Galaxie (l’explosion d’étoiles géantes) participe aux variations du rayonnement cosmique. C.P 8 Mars fait l’objet de nombreuses missions spatiales. L e fantasme de trouver de la vie sur Mars existe depuis que l’Homme est parvenu à observer la planète rouge. En effet, l’hypothèse d’une civilisation martienne occupait déjà les esprits du temps de Galilée. Or, les scientifiques d’aujourd’hui sont catégoriques : « Pas de vie sans eau liquide ». Pour savoir si Mars remplit cette condition indispensable, plus d’une quarantaine de missions se sont succédé ces cinquante dernières années. Histoires d’eau Il neige sur Mars ! Pour avoir assisté à cet évènement, Phoenix – la dernière sonde martienne en date – a beaucoup fait parler d’elle dans les journaux (fin 2008). Elle n’a cependant toujours pas trouvé d’eau liquide, une forme que la pression et les températures de la planète rouge n’autorisent pas actuellement. En effet, l’eau ne peut exister aujourd’hui à la surface de Mars que sous forme de vapeur ou de glace. Déjà au XVIIe siècle, l’astronome Cassini pensait avoir observé de la glace aux pôles de Mars. La confirmation qu’il s’agissait bien, en partie, de glace d’eau n’est arrivée qu’au milieu du XXe siècle. En 1976, deux sondes américaines, Viking 1 et 2, ont mis en évidence la présence d’eau partout sur Mars : sous forme de glace dans le sous-sol et aux pôles, sous forme de vapeur 9 sciences L’eau de Mars dans tous ses états Si les chercheurs n’espèrent plus trouver d’eau liquide à la surface de Mars, ils étudient les traces de son existence passée ; condition indispensable pour croire en l’hypothèse d’une forme de vie martienne. dans l’atmosphère… mais toujours pas d’eau liquide. Pourtant, cette eau liquide si indispensable à la vie aurait bel et bien existé dans le passé. Pour preuve : les réseaux d’écoulement fluviatiles qui forment des sortes de ramifications à la surface de la planéte et que seule de l’eau liquide pourrait avoir creusé. De l’eau à la vie L’existence d’eau liquide sur Mars dans le passé semble donc bien établie. L’enjeu est maintenant de savoir si la présence de cette eau a été suffisamment longue pour que la vie apparaisse. Pour cela, les scientifiques n’ont pas d’autre moyen que de comparer leurs observations à ce qu’ils connaissent sur notre planète. Leurs résultats sont plutôt prometteurs. Par exemple, la sonde européenne Mars Express (lancée en 2003) a permis d’identifier des argiles sur les hauts plateaux martiens. Des roches qui nécessitent la présence d’eau pendant des durées de l’ordre du millier voire du million d’années pour leur formation sur Terre ! Plus étonnant, en 2004, le robot américain Opportunity a photographié des “myrtilles” : des boules d’hématite, un minéral rouge qui, sur Terre, se forme à partir d’eau… et dans neuf cas sur dix, avec l’intervention de bactéries ! Argument plus récent encore, la sonde Phoenix aurait découvert de faibles concentrations de minéraux qui pourraient être des nutriments utiles à la vie telle que nous la connaissons. Exomars, une mission de l’agence spatiale européenne (ESA) dont le lancement est prévu pour 2016, devrait permettre de collecter des échantillons jusqu’à plusieurs mètres de profondeur – encore jamais explorés – à la recherche de traces de vie. Mais une grande question reste en suspens : « À partir de quand peut-on déclarer avoir découvert une trace de vie extraterrestre ? ». Une question qui fait directement écho à la définition de la vie ellemême et qui ne fait toujours pas l’objet d’un consensus dans la communauté scientifique. Aurélie Coudroy Une chimie extraterrestre Sur Terre, la vie repose sur la chimie du carbone. Mais l’idée d’une vie extraterrestre basée sur un autre élément n’est pas exclue par les spécialistes (exobiologistes). Le silicium, lui aussi capable de former quatre liaisons avec d’autres atomes, est un candidat à l’étude. Petits bémols cependant, il est en faible quantité dans l’espace et semble peu propice à la formation de structures complexes. Autant dire que les scientifiques n’en sont qu’au début de leurs recherches sur le sujet. Plus de 300 planètes ont été découvertes hors du Système solaire, de quoi entretenir le rêve d’une vie extraterrestre. Avec le perfectionnement des instruments, il devient possible de les observer directement et d’étudier leur atmosphère, à la recherche d’indices de vie. O n appelle exoplanètes les planètes situées à l’extérieur du Système solaire. La première fut découverte en octobre 1995. Moins de quinze ans plus tard, on en connaît environ 350. Par leurs observations, les chercheurs espèrent élucider deux mystères : celui de la formation des systèmes planétaires, et celui de l’existence potentielle de vie telle que nous la concevons sur Terre, mais ailleurs dans l’Univers. Des indices aux images Pour la première fois, fin 2008, plusieurs planètes extrasolaires ont été photographiées. Une prouesse technique au vu de leur faible luminosité, de leur proximité à une étoile et de leur éloignement. De fait, la plupart des exoplanètes n’ont jamais été observées directement. Jusqu’à présent, on ne faisait que deviner leur présence. Par exemple, lorsqu’une planète passe devant son étoile, elle crée une mini-éclipse, suffisante pour qu’une diminution L’espoir de Gliese 581 À ce jour, deux exoplanètes rocheuses ont été détectées dans des zones qui pourraient être habitables, à plus de 20 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Balance. Il s’agit de Gliese 581 c et Gliese 581 d. de luminosité soit enregistrée. Mais cette méthode intuitive repose sur l’alignement de l’étoile, de sa planète et du télescope, une configuration rare. En fait, la plupart des exoplanètes ont été détectées par une technique plus complexe, basée sur le fait qu’une planète en orbite autour d’une étoile modifie le mouvement de celle-ci. La plupart des exoplanètes découvertes jusqu’à présent sont des géantes gazeuses proches de leur étoile. Mais on ne peut pas considérer qu’elles sont représentatives des quelques cent mille milliards de milliards de planètes qui existeraient dans l’Univers. Grâce au perfectionnement des instruments, les chercheurs espèrent bientôt découvrir des planètes rocheuses comme la Terre car ce sont les meilleures candidates pour abriter une vie extraterrestre. Zones habitables et biosignatures Pour trouver d’autres formes de vie, les scientifiques basent leurs recherches sur le seul exemple connu : la vie sur Terre, qui requiert de l’eau liquide, des molécules organiques et une source d’énergie. Les exoplanétologues s’intéressent donc particulièrement aux planètes où régneraient ces conditions, des planètes situées dans ce qu’ils nomment des “zones habitables” de l’espace. Mais attention, zone habitable ne veut pas dire habitée, ni même colonisable ! À l’échelle d’un système • 2-5 avril Suivez le Guide Partout en France : contactez le club le plus proche... Conférence Rencontre EX PO 100 heures d’astronomie • 23-24 octobre Ci-dessus : le satellite CoRoT observe un transit planétaire (mini-éclipse). Ci-dessous: diminution de la luminosité enregistrée par le satellite quand la planète passe devant son étoile. 33 avril EX PO stellaire, la zone habitable est définie par la possible existence d’eau liquide, un paramètre conditionné par la température et donc la distance de la planète par rapport à son étoile. Cependant, même si la présence d’eau à la surface d’une planète était avérée, cela ne suffirait pas à conclure que la vie s’y développe. L’étape suivante consisterait en la recherche d’indices de vie ou “biosignatures”. Du dioxygène présent en grande quantité, par exemple, pourrait témoigner d’une activité de photosynthèse comme celle des plantes chlorophylliennes terrestres. Une atmosphère contenant à la fois de l’eau, du dioxygène, et des produits métaboliques (dioxyde de carbone venant de la respiration ou méthane dégagé par certaines fermentations) serait un argument encore plus fort en faveur de la présence de vie. Dans la prochaine décennie, la mission spatiale européenne Darwin analysera les atmosphères de planètes lointaines, à la recherche de biosignatures. Darwin observera aussi directement les planètes depuis l’espace... dans l’espoir de découvrir de nouvelles “Terre”. Véronique Etienne 10 24 « Projet Ville Satellite ». Cour de la Cité mondiale du vin - Bordeaux. Animation nocturne avec la Société 4 avril > 20 h 30 Astronomique de Bordeaux. Quais des Chartrons (Bordeaux). 11 avril 19 h 30 Qui sont-ils ? par A. Vidal-Madjar. 16 mai 19 h 30 Nouvelles conversations sur l’invisible par J. Audouze, M. Cassé et J-Cl. Carrière. Observatoire - 05 57 77 61 00. Recherche de pulsars gamma avec le satellite GLAST par D. Smith. Asso Terre de Montaigne - 05 53 58 62 47. Asso Terre de Montaigne - 05 53 58 62 47. Observatoire de Bordeaux (Floirac). 15 mai 21 h Salle des fêtes - St Seurin de Prats. Salle des fêtes - St Seurin de Prats. 5 avril Journées portes ouvertes 10 h-18 h de l’Observatoire de Bordeaux. Club Vega de la Lyre (Vayres). Observation AMA09 Dordogne SAB - 05 56 51 69 32. 25 avril > 21 h Animation Atelier Musique Concert 50 heures d’astronomie AMA09 Gironde Exposition Portes ouvertes • 24-25-26 juillet Nuit des Etoiles © CoRoT D’autres “Terre” ailleurs ? AGENDA ANNÉE MONDIALE DE L’ASTRONOMIE 2009 © CNES / D. Ducros, 2006 SCIENCES 27 juin 21 h 30 Veillée aux étoiles 3 oct. 19 h 30 Les bâtisseurs du ciel par J-P. Luminet. Club Regulus de Thiviers. [email protected] Recherche de la planète Mercure. Club Véga de la Lyre - 05 57 74 81 00. Salle des fêtes - St Seurin de Prats. Asso Terre de Montaigne - 05 53 58 62 47. Centre de loisirs ALEMA Martignas-sur-Jalle. 64 AMA09 Pyrénées-Atlantiques Club jalles Astro - 05 56 78 03 79. 18 mai 18 h 30 Soleil et beauté par J-C. Pecker. 5 juin 20 h Les lacs de Titan par Ph. Paillou. 6 avril 20 h Musée d’Aquitaine de Bordeaux. LAB - 05 57 77 61 00. 7 avril 21 h Athénée municipal de Bordeaux. 20 mai La Chimie des planètes gazeuses. 15 h-17 h Collège Albert Camus de Bayonne. Astro Côte Basque - 09 64 30 01 91. 25 juill. 21 h AMA09 Lot-et-Garonne EX PO 1er rassemblement de l’astronomie amateur du grand Sud-Ouest. Camping des Comtes d’Albret - Nérac. Sur inscription. [email protected] Concert d’orgues « l’harmonie des sphères » par D. Proust. GERMEA - 05 59 62 58 14. SAB - 05 56 51 69 32. 18-21 sept. Université de Pau (Amphi de la Présidence). GERMEA - 05 59 62 58 14. Eglise St Jacques (Pau). LAB - 05 57 77 61 00. 21 juin Animation diurne. 10 h-16 h Quais St Michel (Bordeaux). 47 L’harmonie des sphères par D.Proust. EX PO 21-30 oct. « Abbadia, le manoir aux étoiles ». Château d’Abbadia - Hendaye. Fondation Antoine d’Abbadie - 05 59 20 04 51. Kepler, Galilée, l’astronomie en révolution. MJC du Laü (Pau). GERMEA - 05 59 62 58 14. Cet agenda n’est pas exhaustif. Plus d’événements et d’infos > www.astro-aquitaine.fr La majorité des manifestations de l’AMA09 sont gratuites mais il vaut mieux vérifier auprès de chaque organisateur. I II III ASTRO JEUX SCIENCES Cet astronaute s’est perdu. Aide-le à rejoindre sa fusée. Solutions en page 19 PERDU DANS L’ESPACE Le plus grand radiotélescope du monde Guide moi ! A Le projet mondial ALMA (Atacama Large Millimeter Array) désigne la construction du plus grand instrument d’observation en ondes radio du monde. Le Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux (LAB), unité mixte de recherche du CNRS-INSU et de l’Université Bordeaux 1 participe à sa conception. B C ASTUCE Tu as oublié le nom des planètes du Système solaire. Pas de panique... Lis cette phrase : Me Voilà Tout Mouillé, J’ai Suivi Un Nuage La première lettre de chaque mot te donne la première lettre de chaque planète, dans l’ordre depuis le Soleil : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune. Indice : il a l’occasion d’aller dans l’espace. LD À toi d’inventer ta phrase pour être incollable ! GO TEA Indice : je viens de l’espace et parfois je vous rends visite sur Terre. MOTS D’ASTRO I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 IV II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII Aide-toi des définitions pour remplir la grille de mots croisés. 1. Sixième planète du Système solaire. Elle possède de magnifiques anneaux. astronomes. // Satellite qui tourne autour de la Terre et reçoit sa lumière du Soleil. 3. Septième planète du Système solaire. Elle est très éloignée de la Terre. I. Deuxième planète du Système solaire 5. Entre le coucher et le lever du Soleil, période pendant laquelle il fait noir. // C’est la cinquième et la plus grosse planète du Système solaire. II. Astre qui donne lumière et chaleur à la Terre, et autour duquel tournent les planètes de notre Système solaire. 7. Astre qui forme une traînée lumineuse quand il passe dans le ciel. IV. Pierre (fragment d’astéroïde) tombé sur une planète. 9. National Aeronautics and Space Administration, est l’agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis d’Amérique VII. Liquide naturel sans odeur, sans couleur et qui se boit. 10. Longtemps considérée comme une planète, c’est une planète naine, très éloignée de la Terre. 11. Ce qui éclaire naturellement les objets. 13. Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, c’est le lieu d’étude des VIII. European Space Agency, est l’agence responsable du programme spatial en Europe. X. Groupe d’étoiles qui forment un dessin particulier dans le ciel. XII. Endroit aménagé spécialement pour observer le ciel et les astres. Un dispositif unique Le réseau de l’interféromètre ALMA se composera de cinquante antennes de 12 m de diamètre, de douze antennes de 7 m et de quatre autres de 12 m. Ces radiotélescopes seront répartis sur une surface de 8 km de rayon à 5 000 m d’altitude sur le plateau chilien d’Atacama, une zone particulièrement favorable à la réception des ondes étudiées. Cette configuration fait d’ALMA un projet unique étant donné que l’ensemble du réseau d’antennes permettra d’obtenir des images de très haute résolution. La qualité de résolution offerte par ALMA se rapprochera de celle d’un radiotélescope impossible à construire, d’un diamètre couvrant toute la surface occupée par les différentes antennes qui travailleront de concert. ALMA observera le rayonnement non visible, notamment dans le domaine de l’infrarouge lointain et des ondes submillimétriques, un domaine actuellement peu étudié mais très pro- 11 © Eso RÉBUS COSMIQUES U n interféromètre en ondes radio est un ensemble de radiotélescopes (antennes paraboliques) qui observent en même temps la même source dans le ciel. Les antennes captent le rayonnement de l’objet astronomique et après analyse du signal, les scientifiques visualisent les résultats sous forme d’images et de spectres (la décomposition du rayonnement en fonction de sa fréquence ou de son énergie). Reconstitution 3D de l’interféromètre ALMA. metteur. Les antennes paraboliques recevront un signal de très haute fréquence qu’un dispositif électronique transformera en signal numérique. Les informations recueillies par toutes les antennes seront ensuite combinées dans un énorme appareil, le corrélateur, pour reconstruire les spectres et les images des sources observées. C’est à ces différents niveaux qu’Alain Baudry – responsable européen de l’équipe du corrélateur ALMA - et des ingénieurs du Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux (LAB) entrent en jeu. Leur mission a été de concevoir des systèmes capables de convertir le signal analogique en signal numérique et des cartes de filtrage numérique indispensables à la transcription du signal radio en spectre. Les espoirs placés en ALMA Le projet est animé par des ambitions scientifiques précises : en particulier, comprendre la formation des étoiles et l’origine des galaxies, savoir à quelle époque de l’Univers elles se sont formées et dans quels types de processus (instantanés ou progressifs)… ALMA permettra une observation détaillée de corps lointains, dévoilant alors les secrets de la formation de l’Univers. Le LAB sera aussi fortement impliqué au niveau scientifique pour l’interprétation des données. Grâce à son degré de précision, ALMA devrait, dès 2010, nourrir de nouveaux projets pour les astronomes, quel que soit leur domaine d’étude : astrophysique, astrochimie, planétologie, exobiologie… Perrine Lesburguères Le projet Herschel Le satellite Herschel est un autre grand projet dans lequel intervient le LAB. En avril 2009, il deviendra le plus grand télescope jamais envoyé en orbite. Son domaine d’observation sera celui de l’infrarouge afin d’étudier les corps du Système solaire, la composition du milieu interstellaire et la formation des galaxies et des étoiles. observations observations Société Astronomique de Bordeaux Un peu plus près des étoiles Hôtel des sociétés savantes - 1 place Bardineau - 33000 Bordeaux. 05 56 51 69 32 - www.astrosurf.com/sab3 - [email protected] Comment est née votre passion pour l’astronomie ? - D’autant que je me souvienne, ma passion remonte à mes huit ans, avec mon premier livre d’astronomie. A dix ans, j’ai eu ma première lunette. J’ai dû arrêter mes études très tôt pour travailler et je me suis offert un télescope avec mes premières payes. Autour de moi, personne ne s’y intéressait, mais quand on est passionné, les livres, les émissions et la presse spécialisée ne suffisent plus. Quand je regarde le ciel, j’ai toujours envie d’en savoir plus. C’est une évasion, un vertige, plus que de la curiosité, une émotion esthétique. - Qu’est-ce qui vous a incité à adhérer à un club ? Et dans les faits, est-ce le cas ? - On est vite limité avec les livres et la télévision et j’avais envie de rencontrer des amateurs, de développer mes connaissances. Il y a cinq ans, grâce à Internet, j’ai su qu’il existait des clubs en Gironde, mais trop loin. Puis, j’ai découvert la SAB. L’adhésion de chacun sert à assurer le fonctionnement de l’association et à économiser pour investir dans des instruments que des amateurs isolés ne pourraient ni financer, ni même construire seuls. Je me suis finalement décidée et ils m’ont très vite acceptée. La démarche était intimidante : je n’ai pas fait d’études scientifiques, j’ai même cessé mes études au collège. Pour moi, les clubs ne renfermaient que des grosses têtes, des professionnels, alors qu’en réalité, il y a vraiment tous les niveaux. Et surtout je pensais que c’était un monde d’hommes ! - - Si on prend l’exemple de la SAB, un tiers du public qui assiste à nos conférences est féminin. C’est relativement équilibré. Mais sur les quinze observateurs que regroupe l’association, je suis la seule femme. Je regrette qu’il y ait si peu d’observatrices. Sur les sites, les visiteuses savent se montrer curieuses, mais elles ont du mal à franchir le pas. Pour y remédier, une des préoccupations de “l’Année Mondiale de l’Astronomie” est de mettre en avant les femmes, c’est le rôle de Sylvie Vauclair et Nathalie Brouillet pour le Grand Sud-Ouest et l’Aquitaine. - © DR Corine Yahia, adhérente de la SAB, est une de ces passionnées d’astronomie qui a longtemps hésité à franchir le pas. Aujourd’hui, elle s’investit à fond dans cette société savante en assurant notamment sa communication. Et pour vous, comment s’est passée l’intégration à la SAB ? - J’ai été touchée par la gentillesse des animateurs, leur envie de partager. Ils étaient comme moi, passionnés. Aux conférences, très bien vulgarisées, personne ne m’a prise de haut. Il y a toujours une bonne ambiance et le maître-mot est “partage”. Le club m’a permis d’approfondir mes connaissances. Ma frustration de ne pas être comprise par mon entourage est compensée par la reconnaissance des autres adhérents. On ne partage pas que du savoir et des instruments d’observation mais aussi des émotions. Depuis, j’ai choisi de m’investir dans l’organisation et la communication du club. - L’adhésion offre un grand nombre d’avantages "à la carte" : - des animations sur les sites d’observation, Les conférences et observations - un encadrement des scolaires et des centres de loisirs, sur le terrain sont gratuites - un meilleur accès à l’information et aux lieux de rassemblement, - des visites d’exception, - des voyages d’observation, Landes et Lot-et-Garonne : Triangle noir du Quercy avec très peu de pollution lumineuse. Adhésion annuelle : 35 € / 24 € (étudiants et demandeurs d’emploi) / 42 € (3 membres d’une famille). Près de chez vous C’est dans le QG de la Société Astronomique de Bordeaux (SAB), aux abords du Jardin Public, que nous avons rencontré l’une de ses adhérentes, pour comprendre l’intérêt d’adhérer à un club. Club astronomique Véga de la Lyre - Vayres www.vegadelalyre.asso.fr Contacts : [email protected] 05 57 74 81 00 Nombre d’adhérents : 70-80. Cotisation annuelle : 35 € / demi-tarif pour les - de 15 ans. 13 www.jalle-astro.fr Contacts : [email protected] 05 56 78 03 79 Nombre d’adhérents : 85. Cotisation annuelle : 35 € / 20 € pour les étudiants et les demandeurs d’emploi. Contacts : [email protected] 05 56 54 14 70 Ailleurs en Aquitaine Club d’astronomie Regulus - Thiviers http://clubregulus.free.fr Contacts : [email protected] 05 53 52 56 89 Cotisation annuelle : 15 €. Club Astro Flep - Coulounieix-Chamiers http://astronomie.akiway.com Contacts : [email protected] 05 53 46 75 20 Nombre d’adhérents : 30. Cotisation annuelle : 35 € www.astrosurf.com/gap47 Contacts : [email protected] 05 53 41 37 69 Cotisation annuelle : 23 € / gratuit pour les - de 18 ans. Corine Yahia avec son télescope. Jalle astronomie - Martignas-sur-Jalle Club d’ Astro Capsud - La Teste de Buch Gap47 - Montayral Propos recueillis par Aurelia Culnaert et Nathalie Sabirou 12 En Gironde Léo Lagrange - Mont-de-Marsan www.astroclubmarsan.net Contacts : [email protected] 05 58 75 69 50 Nombre d’adhérents : 35. Cotisation annuelle : 30 € / couple et enfants : 40 €. Société d’Astronomie populaire de la côte basque - Biarritz www.astrobasque.com Contacts : [email protected] 05 59 31 15 18 Cotisation annuelle : 30 € / 10 € pour les étudiants et demandeurs d’emploi. © Halfblue observations Quand amateur rime avec découvreur Les yeux dans les cieux Pour beaucoup, scruter les étoiles est avant tout un hobby. Mais depuis plusieurs centaines d’années, les astronomes amateurs font toujours des découvertes qui, aujourd’hui encore, échappent à ceux pour qui observer le ciel est un métier. A © DR u XVIIIe siècle, William Herschel était plus connu pour sa musique que pour ses observations astronomiques. Cette passion l’a pourtant mené à la construction de plusieurs télescopes, élaborés sur le modèle de celui de Newton. C’est ce compositeur allemand établi en Angleterre qui a découvert, le 13 mars 1781, une planète qui passait jusqu’alors pour une simple étoile : Uranus. Insolite, l’événement fait rapidement le tour du monde. En effet, voilà plus de 2 000 ans qu’aucune nouvelle planète n’avait été observée ! Cette découverte a remis en cause la dimension du Système solaire tout entier. Le calcul de la distance d’Uranus par rapport à la Terre montre qu’il est en fait deux fois plus volumineux que ce qui avait été estimé. Si William Herschel avait choisi seul comment nommer le nouvel astre, il se serait appelé “Georgius Sidus”, en hommage au roi d’Angleterre de l’époque. Le nom d’Uranus a été retenu pour conserver la logique ayant permis de baptiser les autres planètes qui faisaient déjà toutes référence à la mythologie gréco-romaine (Uranus est le père de Saturne, lui-même père de Jupiter…). La tentative d’Herschel lui valut tout de même d’acquérir le titre “d’astronome du roi”, une récompense qui s’accompagnait d’une pension à vie. Des découvertes restent possibles Certes, cette histoire remonte au XVIIIe siècle et à l’époque, de très nombreuses choses étaient encore à découvrir. Toutefois, de nos jours, des phénomènes continuent d’échapper à la vigilance des astronomes professionnels et ce malgré l’impressionnante progression technique du matériel depuis les observations d’Herschel. Le 23 juillet 1995, Alan Hale et Thomas Bopp ont simultanément découvert l’une des comètes les plus brillantes du XXe siècle. Son éclat intense la rendait en fait observable avec de simples jumelles. Nommée C/199501 Hale-Bopp, cette comète se trouve être la plus lointaine jamais découverte par des amateurs. Le calcul de son orbite montre que son précédent passage remonte à 4 000 ans et qu’il faudra attendre 2 400 ans pour l’observer à nouveau ! Plus récemment encore, deux astronomes italiens ont prouvé que la participation des amateurs aux découvertes d’aujourd’hui est toujours possible. Ils ont en effet confirmé les hypothèses des scientifiques concerLa comète Hale-Bopp dans le ciel de la Vallée de la Mort aux Etats-Unis. observations nant l’existence de HD 17156 b, une planète extrasolaire, tournant autour d’une autre étoile que le Soleil. Dans la nuit du 9 au 10 septembre 2007, Claudio Lopresti et Daniele Gasparri observaient le ciel à l’aide de caméras de type CCD, c’est-à-dire particulièrement sensibles à la lumière, achetées dans le commerce. Une surveillance internationale ayant été demandée pour cet astre, c’est précisément dans sa direction que leurs appareils étaient dirigés. Pour prouver l’existence de la planète, leur démarche est simple : ils mettent en évidence la miniéclipse que provoque son passage devant l’étoile autour de laquelle elle est en orbite. Leur matériel enregistre en effet une légère diminution de la luminosité émise par l’étoile en direction de la Terre au moment de l’alignement. Grâce à de nouvelles recherches, on sait depuis que HD 17156 b, observable dans la constellation de Cassiopée, possède une masse 1 000 fois supérieure à celle de la Terre. L’observation du ciel demandant beaucoup de temps et de patience, il est assuré que la collaboration entre scientifiques et amateurs a de beaux jours devant elle. Évidemment, la plupart du temps, les observations des astronomes amateurs n’aboutissent à aucune découverte inédite, mais la pratique de ce loisir trouve avant tout sa justification dans le plaisir de rêver, de mieux comprendre notre Univers, et procure la sensation particulière de “caresser l’infiniment grand”. Elsa Deportes 14 Différentes façons de découvrir le ciel. Le ciel s’offre à nous et peut être scruté de diverses façons. On n’y découvre pas les mêmes choses en n’observant qu’avec ses yeux, avec des jumelles ou un télescope. R ien ne sert d’investir beaucoup pour observer le ciel : les yeux sont les premiers instruments de l’astronome. Plus on leur laisse de temps pour s’habituer à l’obscurité, mieux ils voient (leur pupille se dilate). Avec une bonne carte du ciel, un vaste champ d’observation s’offre à eux : les constellations, la Lune et ses mers sombres, des planètes, la longue trace de la Voie lactée. Pour des yeux de lynx, les étoiles doubles et une galaxie ténue peut être décelée. De plus, un large balayage de la voûte céleste permet d’admirer les météores pénétrant notre atmosphère sous forme d’étoiles filantes. Cependant, les yeux ont leurs limites : ce qu’ils voient n’est pas toujours distinct et bien net. Il faut les aider. puissante que les jumelles, offre des images plus nettes et contrastées. Les cratères de la Lune deviennent visibles, certains détails planétaires, tels que les anneaux de Saturne, également. Toutefois, la lunette astronomique donne de moins bons résultats pour les objets qui se trouvent hors du Système solaire : nébuleuses, galaxies... Les télescopes, qui captent plus de lumière, permettent de distinguer ces objets. Mais comme beaucoup sont des tubes ouverts, l’air qui y circule perturbe les images : elles sont donc moins nettes. Avant d’investir dans du matériel souvent coûteux, il faut bien réfléchir à l’utilisation - occasionnelle ou intensive – qu’on veut en faire et ne pas hésiter à fréquenter un club pour en tester et voir ce qui répond le mieux à ses attentes. Yannick Delprat Le meilleur outil d’initiation Essayer une simple paire de jumelles, comme celle qui sert à observer les oiseaux, c’est l’adopter. Son rapport qualitéprix en fait le meilleur outil d’initiation. Les lentilles qui composent les jumelles permettent de concentrer plus de lumière que les yeux, netteté et grossissement en plus. Les stabiliser, en appui sur un manche à balai par exemple, est nécessaire. Choisir de grands objectifs, c’est assurer plus de lumière entrante. L’idéal : des diamètres de 50 à 100 millimètres et un grossissement de 7 à 10 fois. Avec cet instrument, de nouvelles perspectives se dévoilent. Quand les yeux ne distinguent les planètes que comme de vagues points lumineux, les jumelles dessinent leur contour. Les étoiles doubles apparaissent plus écartées et le relief de la Lune apparaît. Galaxies et nébuleuses gagnent en grosseur, netteté et luminosité. Lunette ou télescope ? Pour ceux qui désirent en voir plus, l’investissement dans une lunette astronomique (réfracteur) ou un télescope (réflecteur) devient nécessaire. La lunette est comme une demi-paire de jumelles : la lumière, concentrée par des lentilles, la traverse jusqu’à l’oeil. Dans un télescope, les rayons lumineux sont concentrés et réfléchis par des miroirs jusqu’à l’observateur. À l’usage, la lunette se révèle moins technique que le télescope qui demande plus de réglages. Du point de vue des performances, la lunette, parfois plus 15 Soleil, un danger pour les yeux ! Observer le Soleil nécessite de prendre certaines précautions au risque de perdre irrémédiablement la vue. Films photographiques ou radiographiques, lunettes de soudeur, filtres bricolés, jumelles ou télescopes en visée directe sans filtre sont à bannir. Il faut se procurer des filtres solaires en magasin spécialisé pour garantir un filtrage de la lumière à 99,99 %. Ils sont à fixer sur l’objectif (pas sur l’oculaire). Tout filtre rayé est à détruire. Budget En termes de matériel d’initiation, il faut compter entre 90 et 300 € pour une lunette astronomique et entre 300 et 600 € pour un télescope. Les prix de ces derniers peuvent rapidement s’envoler : jusqu’à plus de 2 000 € pour les instruments “haut de gamme”. Les prix des jumelles commencent autour de 90 € et grimpent jusqu’à environ 600 € pour les plus sophistiquées. observations observations 24 Du noir pour mieux voir 33 La quête de l’endroit idéal pour observer les étoiles est une préoccupation commune aux professionnels et aux amateurs. Quand les uns s’exilent aux abords d’un monde inhospitalier, les autres sont éblouis par l’Humanité. observateur peut tout de même déjà bénéficier de conditions d’observation correctes. À condition bien sûr de suivre les conditions météo de sa région ! Il faut prévoir de sortir les soirs où les nuits sont claires, c’est-àdire non nuageuses. La transparence du ciel, aussi appelée “noirceur”, varie avec la qualité des masses d’air. Si elles ont une provenance continentale, elles seront sèches. D’origine maritime, elles seront au contraire chargées d’humidité et altèreront l’observation. Les prévisions de température et d’humidité sont également à surveiller pour anticiper et prévenir la formation de buée sur la lentille de la lunette ou le risque de condensation sur les autres instruments. Autant de petits détails qui rendront votre observation plus confortable et donc plus agréable ! pouvoir le faire 24 heures sur 24 ! En Antarctique, à la station francoitalienne Concordia et à la station américaine Amundsen-Scott, c’est possible. Ces sites offrent respectivement quatre et six mois de nuit totale chaque année. Surveillez la météo Les observatoires les plus reculés du monde bénéficient de conditions d’observation exceptionnelles, loin de la gêne occasionnée par l’Homme. Le problème majeur de l’observateur amateur, c’est la pollution lumineuse. Dans les villes européennes, aujourd’hui, 90 % des étoiles sont masquées par la lumière qui s’échappe vers le ciel. Les halos lumineux en cause progressent de 5 % tous les ans en Europe. C’est le résultat d’une mauvaise gestion des éclairages publics ou particuliers (habitations, voitures) : trop nombreux, trop puissants et parfois inutiles. En dehors de la montagne, Il reste en France quelques endroits encore préservés, idéals pour l’observation. C’est le cas du “Triangle noir du Quercy” (centre de la France) et d’une partie de la Corse. En s’éloignant le plus possible des villes et en gagnant en altitude, un Anne-Kristell Jouan © National Science Foundation, Chris Danals L a plupart des observatoires du monde sont construits au sommet de volcans éteints ou de hautes montagnes. L’altitude permet en effet de dépasser plusieurs contraintes liées à l’observation, la plus évidente étant la couverture nuageuse. C’est à 4 200 m d’altitude, au sommet du Mauna Kea, un volcan endormi situé sur l’île d’Hawaï, que la proportion de nuits claires est parmi les plus fortes au monde. Les observatoires qui y sont installés dominent déjà 40 % de l’atmosphère à une altitude où celle-ci est libre de toute pollution. Les molécules d’eau présentes dans l’atmosphère perturbent aussi les observations. Pour mesurer les radiations émises par les objets célestes, une atmosphère sèche est donc préférable. Aussi, certains observatoires s’installent-ils également dans les déserts, qu’ils soient de sable ou de glace. Le plateau de Chajnantor, à 5 000 m d’altitude, dans le désert d’Atacama au Chili, offre des conditions de sécheresse optimales : il y tombe moins de 100 mm de pluie par an. Quand les nuits sont claires (sans nuages) et l’atmosphère sèche, l’idéal est de pouvoir observer toute la nuit et c’est encore mieux de Ouvrez grand les yeux ! Pour s’accoutumer à l’obscurité et s’habituer à la vision nocturne, l’œil humain a besoin de vingt à trente minutes. Au bout de cette durée, il parvient à discerner de plus en plus d’étoiles. Certaines lumières sont particulièrement néfastes, comme les tubes fluorescents, la télévision ou les écrans d’ordinateur. Essayez de les éviter avant une observation, et utilisez des lumières rouges pendant celle-ci. Aurore australe en Antarctique, base Amundsen-Scott. 16 ©:D R 47 40 Témoignages : les meilleurs coins pour observer dans votre région 64 24 Bernard Toutain : Club d’astronomie Les Pléiades, Dordogne. « Les membres de notre club installent leur matériel sur un terrain prêté par la ville de Gardonne où les conditions d’observation ne sont pas trop mauvaises : des champs sur environ 270°. Les maisons autour appartiennent à des gens assez compréhensifs qui n’utilisent pas de lumières intempestives. Les personnes extérieures au club sont acceptées. Au bout de deux ou trois participations à nos soirées d’observation, on leur demande généralement d’adhérer pour continuer à venir. Lors des grandes manifestations, les observations sont bien sûr complètement gratuites ! Plus au sud, sur les coteaux du vignoble bergeracois, il y a d’autres sites probablement bien meilleurs que le nôtre. » 33 Gilbert Badia : Club d’astronomie Véga de la Lyre, Gironde. « Selon moi, l’un des meilleurs sites pour observer dans la région reste le cercle s’étendant autour de Bazas et Captieux, à la limite des Landes et de la Gironde, où le ciel est encore très noir. Au sein du club, nous observons principalement sur le terrain communal où est construit l’Observatoire, à Vayres. L’avantage est qu’il se situe en plein milieu des vignes, à l’extérieur de la ville. Il échappe 17 donc encore un peu à notre ennemi n°1 : la pollution lumineuse causée par les grandes agglomérations comme Bordeaux ou Libourne. Le club reste bien sûr ouvert au public ! Nous organisons des soirées thématiques une fois par mois le samedi soir. Le public peut y participer moyennant une petite contribution de 2 €. » 47 Denise Bugier : Club d’astronomie Capelain, Lot-et-Garonne. « Le terrain que nous utilisons, dans la petite commune de LacapelleBiron, est parfait car il permet un vrai tour d’horizon de 360°. Depuis une dizaine d’années cependant, les conditions se détériorent à cause de la pollution lumineuse. Nous nous déplaçons parfois pour observer avec le club voisin de Montayral, à seulement 15 km du nôtre. Les membres du club sont répartis dans toute la France, alors nous sommes généralement peu nombreux à observer, mais le public est le bienvenu s’il veut que nous lui fassions découvrir le ciel sur notre site. Il lui suffit de nous appeler et d’apporter une petite contribution. » 40 Yves De Angeli : Astro Club du Marsan Léo Lagrange, Landes. « À 5 ou 10 km au Nord de Montde-Marsan, on observe très bien au cœur des forêts de pins. On y perd un peu niveau “horizon”, c’est certain, mais il y a de nombreuses zones déboisées pour s’installer et réaliser de bonnes observations malgré tout. Avec le club, nous travaillons également sur un site qui se trouve à Classun, à une vingtaine de kilomètres de Mont-de-Marsan. On y trouve un ciel de meilleure qualité car la ville autorise l’extinction des lumières durant nos observations. Lors des activités de club que nous proposons, l’accès à ces sites reste bien sûr ouvert et gratuit pour tout le monde. » 64 Hervé De Barbeyrac : Société astronomique populaire de la côte Basque, Pyrénées-Atlantiques. « L’avantage de notre département pour observer, c’est son relief. Pas très loin de Biarritz, il est possible d’aller s’installer dans les petites montagnes basques, à l’écart des lumières de la ville. Plus à l’intérieur des terres, du côté d’Itxassou, il y a un site très bien : une piste d’aérodrome où les gens font aussi du vol à voile. Encore mieux pour ceux qui n’ont pas peur de faire un peu de route : partir observer dans les Pyrénées, au niveau des stations de ski, Hautacam par exemple. Le ciel est plus “pur” en montagne. » Propos recueillis par Audrey Souchaire CULTURE CORRECTION DES ASTRO JEUX Pour se faire une culture astronomique PERDU DANS L’ESPACE Les œuvres en rapport avec l’espace sont légion. Difficile de ne pas connaître l’album de Tintin dans lequel Hergé le faisait marcher sur la Lune, 15 ans avant Armstrong. En voici quelques-unes que vous ne connaissez peut-être pas et qui méritent d’être découvertes. FILMS Nous ne sommes pas seuls ! Eleanor Arroway, jeune scientifique spécialisée en radioastronomie, scrute le ciel depuis sa plus tendre enfance à la recherche de signes d’une intelligence extraterrestre. Elle fait face depuis toujours à l’incrédulité de ses proches mais continue de se battre… et finit un jour par détecter un étrange message d’origine inconnue… “Contact” de Robert Zemeckis, avec Jodie Foster 1997 Voyage voyage… Cinquante-deux épisodes (chacun représente une semaine) en images de synthèse vous permettent de passer une année dans le système solaire et de le découvrir au rythme des saisons terrestres. Un voyage surprenant pour découvrir ce qui semblait lointain, inaccessible et compliqué. A voir et à revoir en famille. “Tous sur orbite!” de Nicolas Gessner, 1997 BDs Quand le futur se plonge dans le passé 2035, une capsule tombe dans l’Océan Indien avec à son bord deux astronautes qui se révèlent être Buzz Aldrin et Neil Armstrong. Une mission lunaire est alors lancée pour éclaircir ce mystère et découvrir le rôle de l’URSS lors de la course à la Lune. Trois tomes de science-fiction qui revisitent l’histoire de la course à la Lune. “Le complexe du chimpanzé” de Richard Marazano et Jean-Michel Ponzio, éditions Dargaud, 2007 Petit voyage dans le temps… L’Année Mondiale de l’Astronomie (2009) rend notamment hommage aux observations de Galilée, vieilles de 400 ans. En 40 pages, Fiami nous raconte une histoire de l’astronomie au travers des destins des grands observateurs du ciel, pour mieux comprendre cette science ancestrale et les représentations dont elle a fait l’objet. “Les vies de Galilée” par Fiami, 2009 LOGICIELS Pour rejoindre sa fusée, l’astronome doit emprunter le chemin B REBUS COSMIQUES LIVRES Pour les astronomes en herbe Apprendre à lire l’heure et à se repérer dans le ciel, comprendre les couleurs des étoiles... c’est possible avec peu de matériel, et ce livre. Chaque expérience fait l’objet d’une véritable démarche scientifique réalisable, chez soi, en centre de loisirs ou en classe. En annexe, on trouvera 12 maquettes à découper et des explications pour aller plus loin. L’astronaute a souvent l’occasion d’aller dans l’espace. Les météores viennent de l’espace et parfois nous rendent visite. MOTS D’ASTRO I “Le ciel à portée de main : 50 expériences d’astronomie”, Pierre Causeret, Jean-Luc Fouquet, Liliane Sarrazin-Vilas, éditions Belin – Pour la Science, 2005 Les mystères de l’Univers dévoilés aux 9-12 ans Embarquement immédiat pour Georges, ses voisins, et leur ordinateur Cosmos. Objectif : percer les mystères de l’Univers. Mais c’est sans compter sur le professeur T-Rex, aux visées moins pacifiques. Un roman d’aventures avec de véritables morceaux de science, pour aborder de manière simple quelques notions d’astronomie, et des photos couleur pour rêver. II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1 S A T U R N E C O 2 A O B 3 V M 4 E E 5 N U 6 U E S C O M 7 I T XIII U R A N U S S J U P I E T E R E V E T E L A 8 S R S L T 9 O I N A S A O T I I E R E O E 10 P L U T O N 11 E E 12 I 13 L A B L U M L U N E ASTUCE Voici l’ordre des planètes, de la plus proche du Soleil à la plus éloignée : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. D’autres phrases existent pour retenir cet ordre : “Me Voilà Toute Mignonne, Je Suis Une Nébuleuse”. “Mon Violon est Tombé, Mais J’ai Sauvé Une Note”. “Georges et les secrets de l’Univers”, Lucy et Stephen Hawking, éditions Pocket Jeunesse, 2007 Le Big Bang dans tous ses états La théorie du Big-Bang est-elle la plus satisfaisante pour raconter l’histoire de l’Univers ? La question paraît particulièrement difficile à aborder quand on n’est pas un spécialiste. Les petites pommes du savoir apportent des réponses simples aux questions compliquées, et le Big Bang devient évident “Doit-on croire au Big Bang ?” d’Alain Bouquet, éditions Le Pommier, 2003 Tout le ciel sur votre écran Idéal pour préparer des soirées d’observation, Stellarium permet d’observer le ciel depuis n’importe quel endroit du globe, à n’importe quelle date. Celestia offre, en plus, un voyage dans la Galaxie et au-delà. Ces deux logiciels, libres et sans cesse enrichis par des utilisateurs mordus, fonctionnent en français sous Windows, Mac et Linux. Celestia 1.5.1, (Chris Laurel), www.shatters.net/celestia Stellarium 0.10.0, (Fabien Chéreau), www.stellarium.org Pour une prise en main rapide : www.obs.u-bordeaux1.fr/logitheque.html 18 400 ans après Galilée est une publication de l’Université Bordeaux 1 Directrice de la publication Nathalie Brouillet, coordinatrice régionale AMA09 Coordonnateurs du présent numéro Delphine Charles, Olivier Laügt, Matthieu Tonneau Comité de rédaction Université Bordeaux 1 351 Cours de la Libération 33405 Talence Cedex www.u-bordeaux1.fr Matthieu Tonneau et les étudiants en Médiations des Sciences : Cyril Chauveau, Aurélie Coudroy, Aurelia Culnaert, Yannick Delprat, Emilie Denis, Elsa Deportes, Véronique Etienne, Alexandre Jay, Anne-Kristell Jouan, Julien Grousset, Perrine Lesburguères, Cécile Pontagnier, Nathalie Sabirou, Audrey Souchaire, Anna Thibeau Conception Graphique et mise en page Isabelle Jourdain, atelier graphique Arecom, Elsa Deportes, Anne-Kristell Jouan et Yannick Delprat 400 ans après Galilée a été conçu et réalisé par les étudiants du Master Histoire, Philosophie et Médiations des Sciences spécialité professionnelle Médiations des Sciences des Universités de Bordeaux 1 et 3, dans le cadre de leur cursus. 19 U F R de physique