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CouvPocheIndispensables
J'ai créé ce blog lors de la sortie de mon livre "Les Indispensables mathématiques et physiques pour tous", Odile Jacob, avril 2006 ; livre republié en poche en octobre 2011 (achat en ligne) (sommaire du livre).
Je développe dans ce blog des notions de mathématiques et de physique à destination du plus large public possible, en essayant de susciter questions et discussion: n'hésitez pas à laisser vos commentaires!

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Indispensables astronomiques

Nouveauté octobre 2013, mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" est sorti en poche, 9,5€ (éditions Odile Jacob, éidtion originale 2009). Comme mon premier livre (Les Indispensables mathématiques et physiques), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour l'astrophysique. Je recommande vivement sa lecture.

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17 décembre 2006 7 17 /12 /décembre /2006 21:17
La parallaxe est un effet optique bien connu : quand vous mesurez avec votre double-décimètre, si votre œil n’est pas perpendiculaire à la mesure, vous risquez de commettre une erreur de mesure, dûe à un effet de perspective.
En astronomie, la parallaxe stellaire annuelle est l’angle sous lequel on voit le demi-axe de l’orbite que fait la Terre (T) autour du Soleil (S). La détermination de la parallaxe d’une étoile permet de connaître sa distance au Soleil.
 
Deux mesures sont prise à six mois d’intervalle, aux deux positions T et T’ de la Terre telles que TST’ est perpendiculaire à SE (une seule telle droite dans le plan de l’ecliptique). Quand la Terre est en T, on mesure l’angle STE, puis en T’ l’angle ST’E ; les angles TSE et T’SE étant droits, on en déduit facilement la parallaxe p, et donc la distance de l'étoile E au Soleil.
La parallaxe ne doit pas être confondue avec l’aberration (chapitre 13 de mon livre), qui est un autre effet optique lié à la composition de la vitesse de la lumière (c= 300 000 kms/s) et celle de la Terre (V= 30 kms/s). L’aberration est un angle ψ tel que tgψ = V/c soit ψ un petit angle de 20 secondes d’arc, qui est le même pour toutes les étoiles E, et qui est indépendant de la distance entre l’étoile E et le système solaire.
La parallaxe sera très difficile à mettre en évidence dans l’histoire des sciences car en fait elle est très petite. Plus l’étoile E est lointaine, plus la parallaxe p est petite : or, même pour les étoiles les plus proches du système solaire, on est déjà à une parallaxe très faible, inférieure à 1 seconde d’arc.
C’est pourquoi, alors que Galilée avait prédit l’existence de la parallaxe à l’appui de la théorie copernicienne (mais il était loin d’imaginer le phénomène de l’aberration), les astronomes s’escriment à la mettre en évidence sans succès : les instruments de mesure de l’époque ne permettant pas de mesurer un si petit effet ; par ailleurs ils croyaient, à tort, 1) que les étoiles étaient beaucoup plus proches de nous qu’elles le sont réellement, 2) que d’une étoile à une autre les distances au Soleil n’étaient pas si variables que cela. On avait donc tendance à choisir n’importe quelle étoile pour en calculer la parallaxe.
Ce n’est qu’en 1838 que l’astronome allemand Bessel (1784 – 1846) arrive à mettre en évidence la parallaxe d’une étoile proche, 61 du Cygne, avec une parallaxe de 0,31 secondes d’arc, et une distance au Soleil de 11,4 années-lumière.
Par la suite on définira l’unité de longueur le PARSEC (parallaxe-seconde), c’est à dire la distance au Soleil d’un objet dont la parallaxe vaut 1 seconde d’arc ; le PARSEC vaut 3,26 années-lumière.
En 1915 fut découverte par la même méthode l’étoile la plus proche du système solaire, Proxima Centauri (constellation du Centaure), à 4,22 années-lumière ou 1,3 parsec.

Le satellite Hipparcos (High Precision Parallax Collecting Satellite) de l’Agence Spatiale Européenne, du nom de l’astronome Hipparque (deuxième siècle avant notre ère), satellite d’astrométrie spatiale, collecta de 1989 à 1993 par la méthode de la parallaxe la distance au Soleil d’environ un million d’étoiles situées à moins de 150 parsecs du Soleil.

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commentaires

A.M. 21/10/2007 09:35

Un complément assez retaillé à mon billet ci-dessus. L'ellipse de parallaxe et l'ellipse d'aberration sont décrites bien évidement dans le même sens, mais la première est en avance de 90° sur l'autre. Comprendre ce dernier bout de phrase (souvent cité dans les bons manuels, mais sans explication), m'a pris un certain temps. Grâce au prof de physique de ma fille, M. Nassiet, avec qui j'ai échangé à propos de l'aberration, j'ai enfin compris pourquoi.

ChrisChris 29/04/2007 11:25

Dans le cadre du calcul de la parallaxe stellaire, une question me taraude l'esprit:Le systeme solaire n'est pas au repos dans l'univers, ni vis à vis de l'étoile E,alors pendant les 6 mois qui séparent les 2 mesures, la base pour le calcul de la distance dans le triangle ainsi construit est en réalité plus grande que la somme des distances au soleil dans ces 2 positions! (De plus il me semble que FIZEAU avait montré que suivant le sens de déplacement de la terre par rapport à l'objet pointé, l'étoile semblait s'être déplacée sur la voute céleste). Ne doit-on pas réaliser plusieurs mesures le long de l'orbite terrestre toujours décalées de 6 mois, et de prendre la plus petite valeur trouvée ce qui correspondrait aux 2 positions où le mouvement du soleil est "perpendiculaire" à ce segment qui joint ces 2 points? (et donc la base serait égale à la somme des distances au soleil en ces 2 points, sans compter "l'effet FIZEAU") J'espère que ma question est suffisamment clair pour être traitée, évidemment un petit dessin aurait été plus "parlant".

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J'ai aussi un thème de recherche, l'alterscience, faisant l'objet d'un cours que j'ai professé à l'EHESS en 2008-2009 et 2009-2010. Il était en partie fondé sur mon second livre, "Einstein, un siècle contre lui", Odile Jacob, octobre 2007, livre d'histoire des sciences (voir billet sur ce blog, et notamment ses savoureux commentaires).

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