L'astronomie, comme beaucoup de domaines, dispose d'un très riche vocabulaire spécifique.
Donc, voici de quoi dégrossir un peu (sans être exhaustif bien entendu, ce qui serait de toutes façons totalement impossible) le vocabulaire utilisé couramment :
L'espace, le système solaire, l'univers, ... c'est quoi tout ça qui nous entoure ?
Nous vivons sur La Terre, l'une des 8 planètes du système solaire.
Dans notre système solaire, une planète peut être :
- de type tellurique (majoritairement composé de matière solide, comme Mercure, Vénus, La Terre et Mars)
- ou de type gazeuse (comme son nom l'indique, majoritairement composé de gaz, comme Jupiter et Saturne)
- ou encore de type de glace (comme Uranus et Neptune)
Les planètes n'émettent pas de lumière et de chaleur, mais elles peuvent la réfléchir, tel un miroir. Elles diffèrent donc des étoiles comme notre Soleil, qui elles génèrent lumière et chaleur.
Il existe aussi des planètes naines, tel que Pluton et Céres, mais bien trop petites par rapport aux 8 "véritables" planètes pour qu'elles puissent être considérées de la même façon.
Une étoile peut être classée selon un type, dont les plus courants sont :
- proto-étoile : étoile en train de naître
- naine rouge : petites étoiles à très longue existence
- naine jaune : étoiles de taille moyenne environ au milieu de son cycle de vie (= phase actuelle de notre étoile, le Soleil)
- géante rouge : étoile en fin de vie, dont les couches externes gonflent, se dilatent
- naine blanche : résidus d'une étoile en fin de vie qui va se refroidir progressivement
L'ordre de grandeur du cycle de vie d'une étoile est de 10 à 12 milliards d'années.
Ex pour notre Soleil :
Lorsque l'étoile est totalement refroidie, on parlera de naine noire, mais sachant que l'Univers n'est vieux que de 13.7 milliards d'année, aucune étoile n'a encore été au stade naine noire.
Le système solaire se trouve au sein de la Voie Lactée, notre Galaxie.
Notre galaxie la Voie Lactée regroupe de très nombreuses étoiles (comme notre Soleil). On parle à ce stade déjà de plusieurs centaines de milliards d'étoiles dans notre galaxie.
Voici une représentation de la Voie Lactée :
Attention, il s'agit (comme toutes les "images" similaires" trouvables de partout magazines et sites internet) d'une simple vue d'artiste, telle que nous imaginons notre Galaxie, si l'on avait la possibilité de la voir depuis l'extérieur.
Mais jamais aucun satelitte, ni sonde spatiale n'a pu voyager suffisament loin pour "sortir" de notre galaxie.
Et même s'il pouvait "sortir" de notre galaxie, il faudrait encore qu'il nous ramène ou renvoie la photo, ce qui prendrait aussi beaucoup de temps.
Les seules représentations réelles de la Voie Lactée sont ce que nous voyons avec nos yeux (ou un appareil photo), de l'intérieur même, en regardant vers l'extérieur, comme ici :
Façon d'illustrer cela : depuis l'intérieur d'un véhicule, impossible de savoir quelle est la couleur de la carrosserie de notre véhicule, pas contre, en regardant à travers les vitres, c'est possible de voir les véhicules voisins et de quelle couleur ils sont.
L'univers (observable, ou plus précisément ce que l'on connait et imagine actuellement) regroupe de très nombreuses galaxies.
Le nombre évoqué/estimé est de 170 milliards de galaxies.
Quelques noms de galaxies :
- Le Crabe
- Andromède
- Grand Nuage de Magellan
- Le Sombrero
- Le Tourbillon
Contrairement à notre galaxie (visible que depuis l'intérieur), nous pouvons observer (et photographier) l'extérieur des autres galaxies depuis la Terre ou l'espace.
Comme ici, la galaxie du Tourbillon :
Ou la galaxie d'Andromède (photo de 1899) :
En conclusion nous, sur Terre, sommes très très très (...) petits, par rapport à tout ce qui nous entoure.
Et ceux qui imaginent que le monde tourne autour d'eux (ou de leur nombril) devraient penser à cette citation :
"Terrien, t'es rien !" ;-)
Un amas est un regroupement de galaxies (plus de 100), dont les forces gravitationnelles font qu'elles ont un lien entre elles.
Une constellation est un regroupement d'étoiles. Les étoiles forment une figure imaginaire dans le ciel.
Cela est utile entre autre pour se repérer et s'orienter dans le ciel, lors des soirées d'observation ou des expéditions.
Les étoiles formant une constellation n'ont pas forcément de relations physiques entre elles et ne se trouvent pas forcément à la même distance de nous (c'est même très rarement, voire quasiment jamais le cas).
Elles sont par contre les étoiles les plus facilement visibles dans le ciel.
Quelques constellations :
- Le Chien
- Le Cygne
- ou La Grande Ourse :
Certaines constellations font partie du zodiaque. Ce sont celles traversées par la trajectoire "apparente" du Soleil vue depuis la Terre. Cette trajectoire s'appelle l'écliptique.
C'est ce qui est utilisé en autre pour l'astrologie.
En astrologie, on retrouve donc le Bélier, le Taureau, les Gémeaux, le Cancer, le Lion, la Vierge, la Balance, le Scorpion, le Sagittaire, le Capricorne, le Verseau et les Poissons.
Mais d'un point de vue astronomie, dans le zodiaque il y a aussi la constellation du Serpentaire, boudée donc en astrologie (c'est plus facile d'avoir 12 signes du Zodiaque pour 12 mois que 13 signes pour 12 mois)
Si l'on regarde régulièrement le ciel, on constate que les étoiles semblent immobiles dans le ciel (c'est en tout cas le cas à l'échelle humaine).
Contrairement aux planètes que l'on voit bouger très facilement.
Car en réalité les étoiles (tout comme notre Soleil) se déplacent au sein de la Galaxie.
Ainsi dans beaucoup beaucoup (plutôt de l'ordre de quelques milliers) d'années, les positions des étoiles ne "dessineront" plus les mêmes constellations que l'on connait actuellement.
Et les générations futures ne verront plus nos constellations actuelles. Mais ils en verront de nouvelles non imaginées pour l'instant ;-)
Attention, ces mouvements ne doivent pas être confondus avec le parallaxe, qui d'un point de vue terrestre nous donne l'impression que des objets bougent les uns par rapport aux autres.
Le parallaxe est un angle calculé lors de l'orbservation d'un même objet à 2 périodes distinctes. Ou simultanément, mais en 2 lieux distincts.
Permet de calculer (à l'aide de la trigonométrie) la distance d'un astre proche par rapport à un astre très lointain que l'on suppose fixe (pour simplifier le calcul).
Une façon d'illustrer ceci est d'utiliser une balance de cuisine à aiguille.
En mettant une masse sur le plateau de la balance, l'aiguille pointera par exemple sur l'indication centrale 1kg si l'on regarde pile en face.
Si l'on se décale légèrement à droite, on aura l'impression que l'aiguille indiquera une graduation un peu sur la gauche de la graduation 1kg.
A l'inverse si l'on se décale légèrement sur la guahce, l'aiguille semblera indiquer une autre graduation se trouvant légèrement sur la droite.
Autre façon, en utilisant 2 batons de 2 couleurs différentes.
Si vous les regardez en étant pile dans l'axe, vous les verrez tous les 2 alignés.
Si vous vous décaler d'un côté puis de l'autre, vous aurez l'impression qu'ils changent d'ordre.
Indiquation de la visibilité :
Les étoiles sont plus ou moins bien visibles dans le ciel, selon leur éloignement, leur taille et l'énergie lumineuse dégagée.
La "luminosité" d'un astre est exprimée en magnitude. Attention, l'unité se mesure de manière négative. Plus une étoile est brillante, plus sa magnitude sera petite.
Exemples :
- Le Soleil a une magnitude de -26 environ
- La Lune, une magnitude de -11 environ
- Venus, -4.5
- Mars : +1.6
- Jupiter : -2.4
Avec ces valeurs, il est plus facile de voir Venus que Jupiter, lui même plus visible que Mars.
Pour les planètes du système solaire, ces valeurs de magnitude ne sont pas fixes et varient en fonction de l'éloignement de la Terre.
Par exemple la magnitude de la planète Mercure varie de -2.0 à +5.5.
La proximité d'avec Le Soleil rend l'observation de Mercure difficile (lorsque le Soleil est "couché", Mercure aussi, et lorsque le Soleil est visible, sa forte luminosité fait que Mercure n'est pas visible. C'est malgré tout faisable au moment des couchers de Soleil ou avant les levers de Soleil.
A retenir : l'astre le plus brillant n'est pas forcément un astre proche. Et réciproquement.
Ex. : Tous les projecteurs d'un stade se trouvant à 100m éclaireront plus qu'une bougie se trouvant à 1m
Quelques autres termes :
Un satellite peut évoquer 2 choses :
- un astre naturel inerte tournant autour d'une planète (La Lune pour la Terre, ou les 4 principaux satellites Io, Europe, Ganymède et Callisto qui gravitent autour de Jupiter, la plus grosse planète du système Solaire)
- un objet artificiel créé sur Terre et envoyé dans l'espace pour diverses raisons (télécommunications, météo, études scientifiques, militaire/espionnage, ...)
Un astéroïde est un petit objet céleste (de l'ordre du mètre à quelques centaines de kilomètres).
S'il se désagrège, il devient un météoroïde.
S'il pénètre dans l'atmosphère terrestre, il devient un météore (ou étoile filante).
Et si par malheur, il percute la surface de la Terre, cela devient une météorite.
Une comète est composée d'un noyau de glace et de poussières orbitant autour d'une étoile. A son approche une chevelure (atmosphère brillant constitué de gaz et poussières) et des queues deviennent visibles et s'étendant sur des dizaines de millions de kilomètres.
Quelques comètes "célèbres" :
- Halley (dernier passage proche de la Terre en février 1986 et prochain prévu en juillet 2061)
- Hale-Bopp (découverte en 1995 très peu de temps avant son passage proche en 1997)
- Tchourioumov-Guérassimenko (alias "Tchouri") : la fameuse comète sur laquelle la sonde Philae de la mission Rosetta s'est posée fin 2014.
Une nébuleuse est un objet céleste composé de gaz et/ou de poussières.
Les nébuleuses sont un peu le berceau de formation des étoiles.
Quelques nébuleuses couramment observées :
- Nébuleuse d'Orion
- Nébuleuse de la Tête de Cheval
- Nébuleuse du Crabe
Une supernova est un phénomène d'augmentation brutal et bref de la luminosité d'une étoile. Il s'agit de la fin de vie d'une étoile, contrairement à l'étymologie "nova" qui sous-entendrait au contraire la naissance d'une nouvelle étoile. Une telle observation est imprévisible et rare, de l'ordre de 1 à 3 cas par siècle.
Un phénomène moins radical, produisant une augmentation importante de la luminosité d'une étoile sans pour autant la détruire totalement est appelé nova.
Un trou noir est un objet céleste si massif qu'il attire toute lumière et empèche tout rayonnement de s'en échapper. C'est donc un peu comme si l'objet était invisible.
Mesure des distances :
Sur Terre, nous utilisons habituellement comme unité de mesure de distance, le mètre ou le kilomètre.
En astronomie, les distances sont telles qu'une telle unité terrestre ferait manipuler des nombres gigantesques.
Par exemple, la Lune (l'astre naturel le plus proche de La Terre) se trouve à environ 380 000 kms.
Le Soleil (notre étoile), se trouve à environ 149 600 000 kms.
Pour simplifier les choses, on parle à ce niveau d'une UA (Unité Astronomique).
1 UA est donc la distance séparant la Terre du Soleil.
Cette unité est principalement utilisée pour évoquer les distances au sein de notre système solaire.
Quelques ordres de grandeur :
Mercure (la planète la plus proche du Soleil) se trouve à 0.3UA du Soleil (et donc par rapport à la Terre entre 0.7UA, lorsque Mercure se trouve entre le Soleil et la Terre et 1.3UA, lorsque Mercure se trouve de l'autre côté du Soleil)
On utilise aussi l'unité parsec. Ou parallaxe-seconde.
C'est la distance correspondant à un angle d'une seconde d'arc (cf plus bas) pour une UA.
Avec naturellement les multiples kpc (1 000 parsecs), Mpc (1 million de parsecs), Gpc (1 milliard de parsec)
Chaque parsec valant un peu plus de 206 000 UA (Unités Astronomiques) ou 3,26 AL (voir ci-dessous)
Dès lors que l'on parle d'autre chose que notre système solaire, que ce soit d'une étoile se trouvant dans notre galaxie la Voie Lactée, ou bien d'une autre galaxie distante, l'utilisation de l'Unité Astronomique ferait manipuler de très grands nombres.
On utilise dans ce cas une autre unité, l'AL (Année Lumière).
Une Année Lumière c'est tout simplement la distance parcourue dans le vide de la lumière au cours d'une année (au sens année terrestre, 365 jours environ).
1 AL correspond environ à 63 300 AU
Si l'on compare avec notre Soleil, il se trouve à 8 Minutes Lumière de la Terre (la lumière émise par le Soleil met 8 minutes pour arriver sur Terre).
Pour donner une idée des distances gigantesques, dans l'univers, l'étoile la plus proche de la Terre, Proxima du Centaure, se trouve déjà à plus de 4 AL (autrement dit, lorsque vous observerez cette étoile Proxima du Centaure, vous verrez une lumière émise depuis l'étoile il y a 4 ans).
Vertigineux, non ?
Mesure des angles :
- Azimut : Angle (sur 360°) à l'horizontal sur l'axe Nord-Sud par rapport au Sud (attention, en géographie/géodésie, on se base par rapport au Nord)
- Hauteur : Angle à la verticale par rapport au plan horizontal
- Parallaxe : angle formé lors de l'observation d'un mêm objet en 2 lieux/périodes différents
- Zénith : Point se trouvant à 90° de Hauteur du plan horizontal (autrement "pile au-dessus de notre tête")
- Nadir : Point opposé au Zénith à -90° de Hauteur (autrement dit, "pile au-dessous de nos pieds")
En unité, on parle de degré (et ses sous-unités), mais aussi de minute d'arc (ou minute angulaire et arcminute) avec comme correspondance 1° = 60 minutes d'arc et seconde d'arc (ou seconde angulaire et arcseconde) avec comme correspondance 1° = 3600 secondes d'arc.
Nommage des objets célestes :
Chaque objet céleste (galaxie, amas, nébuleuse, ...) est nommé de manière unique (pour éviter les confusions entre astronomes ne parlant pas tous la même langue ou n'ayant pas tous la même culture astronomique) dans des catalogues.
Les catalogues les plus connus sont :
- Messier : objet identifié par N suivi d'un nombre unique (suivant l'ordre de cataloguage, souvent en raison de l'importance de l'objet pour les objets connus depuis très longtemps, ou l'ordre de découverte pour les qui sont découvertes actuellement)
- NGC (New General Catalogue ou Nouveau Catalogue Général), : objet identifié par NGC suivi d'un nombre unique
Un même objet peut figurer dans plusieurs catalogues et donc avoir plusieurs "noms scientiques".
Mais certains objets ne figurent que dans un catalogue bien spécifique, exemple les catalogues uniquement des supernovas.
Ex :
- la Galaxie du Tourbillon est nommé M51 (dans le catalogue Messier) et NGC 5194/5195
- la Galaxie du Crabe est nommée M1 et NGC 1952
Mouvements des objets célestes :
On distingue 2 mouvements principaux :
- la rotation : mouvement de rotation d'un objet sur lui-même autour d'un axe
La rotation peut être sidérale (on retrouve la même orientation par rapport à l'ensemble de l'environnement, flèche rouge pointant vers le bas) ou synodique (on retrouve la même orientation par rapport à un seul point de repère, flèche rouge pointant vers le Soleil)
- la révolution : mouvement de déplacement d'un objet autour d'un autre en suivant une orbite ou trajectoire. Cette trajectoire peut être (très rarement exactement) circulaire, ou plus généralement elliptique (l'objet s'éloigne progressivement au cours de la révolution, puis se rapproche à nouveau, etc ...)
Ex. :
- la Terre à une période de rotation (sur elle-même) de 24h (plus précisément 23h 56 minutes et 4.3 secondes), ce qui correspond à l'ensemble des 2 périodes de jour et de nuit
- et sa période de révolution (autour du Soleil) est de 1 an (exactement 365,256 jours), ce qui correspond à l'ensemble des 4 saisons (printemps, été, automne et hiver)
Cette valeur de 365.256 jours / an fait que tratidionnellement on arrondi une année à 365 jours et que tous les 4 ans, on gagne une journée, le fameux 29 février. Ce sont les années bissextiles.
Mais vu qu'il n'y a pas exactement 365 jours 1/4 chaque année mais un peu plus, certaines années on ne gagne pas le fameux 29 février afin de régulariser les imprécisions dans le calcul..
Le pense-bête permettant de savoir si une année est bissextile ou pas :
- si l'année est divisible (entier sans reste) par 4, c'est une année bissextile
- si l'année est aussi divisible par 100, alors ce n'est pas une année bissextile
- si l'année est aussi divisible par 400, alors c'est finalement une année bissextile
- sauf donc encore quelques particularités qui ont fait par exemple que l'année 2000 n'a pas été une année bissextile :
- divisible par 4 donc elle aurait dû l'être
- divisible par 100 donc elle ne devait pas l'être
- mais finalement aussi divisible par 400 (donc elle aurait dû l'être)
- mais finalement l'année 2000 n'a pas été une année bissextile
Lorsque période de rotation et de révolution sont synchrones, on parle tout simplement de rotation synchrone.
C'est ainsi que la Lune présente à La Terre toujours la même face (illustration de gauche), car la période de rotation et de révolution sont de 27,321 jours dans les 2 cas.
On parle aussi de verrouillage gravitationnel
Si les 2 périodes étaient différentes, on aurait le cas d'illustration de droite où l'on ne verrait pas une face unique, mais l'ensemble du pourtour de la surface de la Lune.
Notes :
- sous réserve d'erreur de retranscription et de synthèse
- toutes les illustrations proviennent de Wikipédia