Effet de parallaxe
Regardée alternativement avec chaque œil, la projection du pouce, main tendue, ne se retrouve pas devant les mêmes éléments d'un décor : c'est l'effet de parallaxe. La parallaxe est d'autant plus petite que l'objet visé est lointain.
En raison de la révolution de la Terre sur son orbite, une étoile proche semble dessiner une ellipse sur la voûte céleste qui reste fixe dans son ensemble. Le demi-grand axe de cette ellipse apparente est la parallaxe de l'étoile, qui est très difficile à mesurer car cet angle reste très petit.
À l'aide d'une relation mathématique simple, cette méthode de triangulation permet d'évaluer la distance des étoiles jusqu'à environ 200 années-lumière.L'ellipse de parallaxe n'est autre que la projection du mouvement de la Terre. Elle prend la forme d'un cercle aux pôles de l'écliptique et celle d'un trait sur le plan de l'écliptique.
L'angle de parallaxe (p) est mesuré à 6 mois d'intervalle en secondes d'arc ("). La distance depuis laquelle cet angle vaut exactement 1" est appelé parsec. L'angle est maximal (et vaut 2p) lorsque la mesure est faite depuis T1 et T2. α (alpha) du Centaure, l'étoile la plus proche du Système solaire, a une parallaxe de 0,742".
Principe de la parallaxe pour le calcul de distance d'une étoile proche
Parsec
Le parsec (contraction de parallactic second) vaut 3,09×1016 m, ou 3,26 années-lumière, ou 206 265 unités astronomiques. Son symbole est pc, c'est la distance depuis laquelle le demi-grand axe de l'orbite terrestre devrait être vu sous un angle de 1" (ou distance d'une étoile lorsque sa parallaxe vaut exactement une seconde d'arc).
Avec d la distance exprimée en parsecs et p la parallaxe en seconde d'arc, on obtient la relation : d = 1/p.
Constellation australe. Son sigle est Pic (Pictoris).
Périastre
Distance minimale d'un astre à l'objet autour duquel il orbite. L'inverse est l'apoastre.
Périgée
Distance minimale d'un astre en orbite autour de la Terre. L'inverse est l'apogée.
Périhélie
Distance minimale d'un astre au Soleil. L'inverse est l'aphélie.
Période synodique
La période synodique d'une planète est le retour à une même configuration Terre-Soleil-planète.
La Lune, comme les autres planètes, réfléchit la lumière qu'elle reçoit du Soleil. Selon sa position relative au Soleil, vue depuis la Terre, sa face visible présente un éclairement différent. L'intervalle de temps séparant deux phases identiques (lunaison) est le mois synodique et vaut 29,53 jours. Il est supérieur au mois sidéral (repéré par rapport aux étoiles) de 2,21 jours.
Nom donné à un essaim de météores — leur vitesse d'entrée dans notre atmosphère est de l'ordre de 60 km par seconde — dont les premières apparitions peuvent survenir dès la mi-juillet dans la constellation voisine de Cassiopée et le radiant dérive lentement vers la constellation de Persée. Les grains de poussière à l'origine de cette « pluie d'étoiles filantes » proviennent de la comète 109P/Swift-Tuttle, comète périodique (période de 134,6 ans) dont le dernier passage au périhélie a eu lieu en décembre 1992. Ce phénomène est également connu sous le nom de « Larmes de saint-Laurent ».
Constellationcircumpolaire, son étoile α (alpha) marque actuellement le pôle céleste Nord avec une relative précision : 48' du pôle céleste vrai. Son sigle est UMi (Ursa Minor).
Créé en même temps que la constellation de l'Oie, aujourd'hui disparue, ce découpage fut « inventé » pour combler une zone restée vide de toute nomenclature entre le Cygne et la Flèche. Elle abrite notamment la superbe nébuleuse planétaire Dumbbell (M 27). Son sigle est Vul (Vulpecula).
Petit triangle
À l'origine la zone au sud-est d'Andromède abritait deux triangles : un petit et un grand. Imaginés tous deux par Johannes Hewel (ou Johan Hœvelke, dit Hévélius, 1611-1687), Friedrich Wilhelm August Argelander (1799-1875) n'en reportera qu'un seul sur son Uranometria Nova, ce dernier servant de base à la nomenclature actuelle. Les deux astérismes se sont ainsi fondus en un seul : le Triangle.
Constellation australe à mi-chemin de la Baleine et du pôle céleste Sud. Son sigle est Phe (Phœnix).
Photodésintégration
La photodésintégration est la dissociation d'un noyau atomique complexe sous l'effet d'un rayonnement de photons, c'est le processus inverse de la fusion thermonucléaire.
Piazzi Giuseppe (Ponte di Valtellina, 1746-Naples, 1826)
Le 1er janvier 1801, Giuseppe Piazzi, fondateur de l'observatoire de Palerme en 1791, est le premier découvreur d'un « astéroïde » : Cérès, aujourd'hui répertorié comme planète naine. Piazzi fait cette découverte de façon tout à fait fortuite, alors qu'un groupe, constitué au départ par quatre astronomes allemands, sous le nom de « Himmels Polizey » (Police du Ciel) : Johann Bode (1747-1826), Heinrich Olbers (1758-1840), Karl Ludwig Harding (1765-1834) et Franz von Zach (1754-1832), s'était spécialement formé à cette fin : trouver le corps céleste « manquant » entre les orbites de Mars et Jupiter. Cette position, à 2,8 unités astronomiques du Soleil, semblait établie par la loi de Titius-Bode.
Travaillant à l'élaboration de son catalogue d'étoiles, il remarqua qu'un astre de magnitude 8 s'était déplacé de cinq minutes d'arc (5') par rapport à sa position notée la veille dans la constellation du Taureau. L'astre devenu proche de la direction du Soleil, il faudra plusieurs mois pour retrouver Cérès à l'emplacement calculé par le mathématicien Karl Friedrich Gauss (1777-1855) suivant une méthode qu'il venait d'élaborer. Piazzi pense avoir trouvé une comète, mais la communauté des astronomes se rend vite compte qu'il s'agit d'un corps gravitant entre Mars et Jupiter.
Visiblement enclin à la plaisanterie, il nommera dans son catalogue, publié en 1814, les étoiles α (alpha) et β (bêta) de la constellation du Dauphin : Sualocin et Rotanev. Il s'agit de la traduction latine et à l'envers du nom de son assistant Niccolo Cacciatore (1780-1841) : Nicolaus Venator (Nicolas le chasseur).
L'astéroïde n° 1000 lui est logiquement attribué ainsi qu'une plaine close lunaire de 100 km de diamètre (36,2 °S-67,9 °O).
Planète
Ce nom était initialement attribué à ces points lumineux vagabondant parmi les étoiles, puis à tout objet gravitant autour d'une étoile (les détections de planètes extrasolaires s'accumulant, certaines sont devenues qualifiées de « flottantes » car elles gravitent autour de… rien !) et ne possédant pas une masse suffisante pour déclencher une réaction nucléaire interne. Pour le Système solaire, l'usage était de désigner comme planète tout objet différencié de plus de 2 000 km de diamètre gravitant directement autour du Soleil.
Après la découverte du nouvel objet transneptunien 2003 UB313 (faisant suite à celle de Sedna en 2002, et celle de Quaoar en 2003), par l'astronome américain Michael E. Brown (1965) en 2005, et depuis appelée Éris (déesse grecque de la discorde), un « problème de taille » se posait : son diamètre était supérieur à celui de Pluton ; une nouvelle définition de ce qu'est une planète se faisait plus pressante. Ainsi l'Union Astronomique International (UAI), seule autorité reconnue pour la nomenclature officielle des corps célestes, a adopté une nouvelle définition (Résolution 5) pour le statut de planète, lors de sa 26e assemblée générale tenue à Prague en 2006, afin de concilier ce terme avec nos connaissances actuelles du Système solaire.
On distingue les planètes telluriques (les quatre planètes rocheuses du Système solaire interne, soit : Mercure, Vénus, Terre, Mars) des planètes joviennes (essentiellement constituées de gaz, soit : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). Une planète gravitant autour d'une autre est appelée satellite.
À l'échelle humaine, la voûte céleste semble tourner d'un mouvement d'ensemble en raison de la rotation diurne. Parmi cette fixité apparente, cinq « astres errants » (planêtos, en grec) visibles à l'œil nu sont connus depuis l'Antiquité. Vénérés comme des divinités par bon nombre de civilisations, ces objets portent le nom de dieux romains et sont à l'origine de nos jours de la semaine.
Résolution 5 : définition d'une planète dans le Système solaire (texte intégral) L'Union Astronomique Internationale (UAI) décide de répartir les planètes et autres corps du Système solaire en trois catégories de la manière suivante :
Une planète est un corps céleste qui (a) est en orbite autour du Soleil, (b) a une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique, (c) a éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche.
Une « planète naine » est un corps céleste qui (a) est en orbite autour du Soleil, (b) a une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique, (c) n'a pas éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche, (d) n'est pas un satellite.
Tous les autres objets en orbite autour du Soleil sont appelés « petits corps du Système solaire ».
Longtemps considérée comme la neuvième planète du Système solaire, elle est aujourd'hui le prototype d'une nouvelle catégorie d'objets transneptuniens : les planètes naines (plutoïdes). Elle fut découverte, le 18 février 1930, par Clyde Tombaugh (1907-1997).
Points de Lagrange
Dans un système à deux corps, l'un en rotation autour de l'autre, il existe cinq positions où leurs forces de gravité se compensent. Mises en évidence par Joseph Lagrange (1736-1813) en 1772, elles sont appelées : points de Lagrange. En ces points, un troisième corps, de masse négligeable par rapport aux deux premiers, doit pouvoir s'y maintenir en équilibre. Trois de ces emplacements, nommés L1, L2 et L3, sont alignés avec les deux corps principaux : ils sont instables. Tout objet qui s'en écarte en est irrémédiablement éjecté.
En revanche, les points L4 et L5, situés à 60° de part et d'autre du corps en orbite, sont stables. Les astéroïdes troyens, circulants sur la même orbite que Jupiter, sont piégés en ces positions. Thétys, un satellite de Saturne, possède également des « satellites lagrangiens » : Calypso et Telesto.
Positions des 5 points de Lagrange dans un système simplifié à 2 corps
Point vernal
Le point vernal, appelé également point γ (gamma), est l'un des deux points d'intersection entre le plan équatorial terrestre et le plan de son orbite (écliptique). Marquant le passage du Soleil à sa phase ascendante (dans la constellation des Poissons), il correspond à l'équinoxe de printemps pour l'hémisphère Nord (en mars). Il sert de point d'origine aux coordonnées célestes (ascension droite et déclinaison) et à la détermination du temps sidéral.
Constellation essentiellement australe, seule sa partie nord (à l'est du Grand Chien) est observable depuis une latitude 45° Nord. Son sigle est Pup (Puppis).
Précession (mouvement de)
La Terre se comporte comme une toupie en fin de course. Son axe de rotation décrit un cône autour de la direction perpendiculaire au plan de son orbite (écliptique). L'origine de cette perturbation est due à l'attraction conjuguée de la Lune et du Soleil sur le bourrelet équatorial de la Terre. Ainsi chaque prolongement de l'axe des pôles dessine un cercle en 25 800 ans par rapport aux étoiles.
Aujourd'hui, pour l'hémisphère Nord, c'est l'étoile α (alpha) de la Petite Ourse qui symbolise au mieux l'emplacement de cette direction, bien qu'elle en soit écartée de 48' (soit plus d'un diamètre lunaire). Il y a 5 000 ans, c'était l'étoile Thuban du Dragon qui jouait ce rôle, dans 14 000 ans ce sera Véga (α de la Lyre). Il n'y a pas actuellement d'étoile brillante près du pôle céleste Sud.
Cercle de précession du pôle Nord sur l'intervalle de −48 000 ans à +52 000 de notre ère [CC0 1.0]
Précession des équinoxes
En raison du mouvement de précession, la ligne d'intersection du plan équatorial terrestre et du plan de son orbite ne peut rester fixe. Elle rétrograde de 50,26" par an (environ un diamètre lunaire sur une période de 35 ans) entraînant avec elle le point vernal et son opposé qui marquent les équinoxes. Servant de point d'origine pour les coordonnées célestes, celles-ci demandent des corrections régulières. De même, il existe une dérive des saisons au cours du temps. La constellation d'Orion qui surplombe actuellement notre ciel d'hiver sera visible en plein été dans 13 000 ans.
Ptolemaeus Claudius, dit Ptolémée (Ptolémaïs de Thébaïde, entre 87 et 100-Canope, vers 170)
Très peu d'éléments de la vie de Ptolémée nous sont connus, mais on le sait auteur de plusieurs ouvrages scientifiques, dont deux feront autorité jusqu'à la Renaissance. Son traité Grande Syntaxe mathématique, plus connu sous l'appelation « l'Almageste », nous est parvenu par le biais de traducteurs arabes. Il s'agit d'une vaste compilation d'observations et de connaissances astronomiques (phénomènes d'éclipses, positions stellaires…) et mathématiques accumulées par les babyloniens et les grecs de l'Antiquité. L'ouvrage contient également un catalogue de plus de 1 000 étoiles et une liste de 48 constellations. Son modèle d'Univers, avec une Terre immobile en son centre, restera en vigueur jusqu'à ce que Nicolas Copernic (1473-1543) n'élabore sa théorie héliocentrique. Sa seconde œuvre majeure, Géographie, est également une compilation des connaissances géographiques à l'époque de l'empire romain.
Une plaine murée lunaire de 153 km de diamètre (09,2 °S-01,8 °O) et l'astéroïde n° 4001 lui sont dédiés.
Positions de quadratures
Configuration particulière d'une planète lorsque l'angle qu'elle forme avec le Soleil, vu depuis la Terre, vaut exactement 90°. Les planètes inférieures (Mercure et Vénus) ne peuvent évidemment jamais se retrouver en position de quadrature. La Lune est en position de quadrature au Premier Quartier et au Dernier Quartier.
Quanta (théories des)
Théorie initiée empiriquement par Max Planck (1858-1947) à l'amorce du XXe siècle. Elle a été formulée pour expliquer certains faits observables, notamment l'arrachement d'électrons à un métal (effet photoélectrique) sous l'action d'un rayonnement de longueur d'onde très courte ou d'énergie élevée. Elle suggère que les échanges d'énergie entre matière et rayonnement ne peut se faire de manière continue mais par « quantités discrètes » formant un ensemble de valeurs discontinues. Ces valeurs ne peuvent être que des multiples entiers d'une quantité minimale d'énergie, appelée quantum. Les études actuelles, faisant appel à des outils mathématiques de haut niveau et du matériel extrêmement sophistiqué, non pas remis en doute la quantification de l'énergie des corpuscules.
Particule élémentaire constituant les baryons (proton, neutron). Six variétés de quarks sont connues à ce jour, elles sont nommées en fonction de leur « saveur » : d (down, bas), u (up, haut), s (strange, étrange), c (charm, charme), b (bottom ou beauty, tout en bas ou beau), t (top ou truth, tout en haut ou vérité).
Le quark t est le dernier à avoir été mis en évidence, en 1994, confirmant ainsi le modèle standard des particules élémentaires, théorie formulée par le physicien Murray Gell-Mann (1929-2019), prix Nobel de physique en 1969. C'est également lui qui proposera ce nom de quark qui est extrait d'une phrase du roman Finnegans Wake de l'écrivain irlandais James Augustine Aloysius Joyce (1882-1941) : « Three Quarks for Muster Mark ! ». Les quarks possèdent une charge électrique, fraction de la charge élémentaire (celle de l'électron) : −1/3 pour les quarks d, s, b et +2/3 pour les quarks u, c, t. Ainsi un proton est la combinaison de 2u + 1d, un neutron celle de 1u + 2d.
Quasar
Abréviation de QUAsi Stellar Astronomical Radiosource, objet quasi stellaire caractérisé par une haute énergie et dont le spectre visible montre un important décalage vers le rouge (effet Doppler). Il s'agit de noyaux actifs de galaxies lointaines (distantes de plusieurs milliards d'années-lumière), leur source d'énergie est vraisemblablement due à la chute de matière sur un trou noir supermassif situé en leur centre.
Quénisset Ferdinand (Paris, 1872-Juvisy-sur-Orge, 1951)
Fervent lecteur de Camille Flammarion (1842-1925), il entre à la Société Astronomique de France (SAF, nouvellement fondée par ce dernier en 1887) en 1890. Dans les années 1892-1893, il peut utiliser l'observatoire privé de Flammarion (situé à Juvisy-sur-Orge, Essonne), période durant laquelle il découvre, en même temps qu'un astronome américain, sa première comète : C/1893 N1 (Rordame-Quenisset).
Passionné d'astrophotographie, il installe un observatoire amateur à Nanterre en 1904 et y réalise de nombreuses observations de grande qualité. Il peut ainsi revenir travailler comme observateur à l'observatoire de Juvisy-sur-Orge, entre 1906 et 1951, et y fera de nombreuses photographies de Vénus (dont il observe pour la première fois les structures nuageuses en 1911), Mars, Jupiter et de la Lune. En 1911, il découvre également sa deuxième comète : C/1911 S2 (Quenisset).
Il décède à Juvisy-sur-Orge en 1951, un cratère martien lui est dédié.
Radiant
Point sur la voûte céleste d'où semblent provenir les météorites d'un même essaim. Bien que parallèles, ces trajectoires émanent d'une même zone par simple effet de perspective. Le point radiant d'un essaim lui donne généralement son nom, ainsi les Perséides semblent provenir de la constellation de Persée.
Essaim des Perséides (assemblage de plusieurs vues)Radioastronomie
Branche de l'astrophysique qui étudie la partie du spectre électromagnétique qui s'étend au-delà du centimètre. Les ondes radio sont de la lumière invisible pour un œil humain, à ne faut pas confondre avec le son qui est une onde acoustique se déplaçant uniquement dans un milieu matériel. Les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans le vide.
Rameau et Cerbère
Placée entre Hercule et la Lyre, cette petite constellation fut probablement imaginée par l'astronome et mathématicien grec Eudoxe de Cnide (408-355 av. J.-C.), certaines sources en attribue la paternité à Johannes Hewel (ou Johan Hœvelke, dit Hévélius, 1611-1687), sous la forme de trois serpents s'enroulant autour d'une branche de rameau tenue dans la main gauche du géant.
Cerbère était, dans la mythologie grecque, le chien à trois têtes chargé de garder la porte des enfers. Il fut dompté par Héraclès lors de l'un de ses douze travaux. Son apparition au firmament sous cette forme reste un mystère qui se perd dans les méandres des diverses interprétations. Suivant la convention mise en place par John Flamsteed (1646-1719), les étoiles les plus brillantes composant cet astérisme portent aujourd'hui les numéros 93, 95, 96 et 109 dans la constellation d'Hercule.
Imaginée par l'astronome français Pierre Charles Lemonnier (1715-1799) à la suite d'un voyage en Laponie, le Renne était placé, comme il se doit, près du pôle céleste Nord entre les constellations de la Girafe et Céphée.
Constellation australe, elle fut également appelée Réticule rhombique. Son sigle est Ret (Reticulum).
Rétrograde (mouvement)
Toutes les planètes décrivent leur orbite dans le sens direct autour du Soleil. Le mouvement observé d'une planète externe devrait ainsi toujours faire de même : un déplacement d'ouest en est par rapport aux étoiles. Mais autour d'une opposition, une planète externe semble effectuer un étrange ballet : elle ralentit, s'arrête (station) puis effectue un « mouvement rétrograde » avant de reprendre son mouvement direct.
Le mouvement apparent d'une planète, pour un observateur terrestre, est la combinaison de son mouvement réel et du déplacement de la Terre. En raison de sa proximité avec la Terre, la planète Mars a une « boucle de rétrogradation » importante et facile à observer. Mais toutes les planètes externes montrent ce type de déplacement.
L'illusion du mouvement rétrograde de Mars (en rouge), vue depuis la Terre (en bleu)
Russell Henry Norris (New York, 1877 - Princeton, 1957)
Astronome américain, Henry Norris Russell procède à une étude de la parallaxe des étoiles par le biais de la photographie (Cambridge, 1903). De retour aux États-Unis, il prend le poste de professeur d'astronomie à l'université de Princeton en 1905 et en devient le directeur de l'observatoire entre 1911 et 1947.
Auteur d'une étude systématique des variables à éclipses (1912), il établit, à partir de son étude des parallaxes stellaires, une relation entre la magnitude absolue et le type spectral des étoiles. Cette étude, mise en parallèle à celle menée par Ejnar Hertzsprung (1873-1967), donne naissance au célèbre graphique mettant en évidence une correspondance entre le spectre d'une étoile (sa « couleur ») et sa magnitude absolue (luminosité réelle) : le diagramme de Hertzsprung-Russel.
Il serait également l'auteur de la fameuse phrase : « Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me » (« Oh, soit une fille gentille, embrasse-moi »), moyen mnémotechnique pour retenir la séquence OBAFGKM des classes spectrales stellaires !
Il donne son nom au reste d'une plaine close lunaire de 103 km de diamètre au bord nord-ouest (26,5 °N-75,4 °O) de notre satellite et à l'astéroïde n° 1762.
