1 UNSA_2012-2013 UEL_rencontre avec astron/astrophys Yves Rabbia, UNSA OCA Lagrange chap3 modeles et obs une première rencontre avec l'astronomie éléments

1UNSA_2012-2013 UEL_rencontre avec astron/astrophys Yves Rabbia, UNSA OCA Lagrange chap3 modeles et obs

une première rencontre avec l'astronomieéléments pour illustrer le cours : chapitre 3retour sur « modeles » et sur « observation »

une première rencontre avec l'astronomieéléments pour illustrer le cours : chapitre 3retour sur « modeles » et sur « observation »Yves Rabbia, astronome

Observatoire de la Côte d'Azur,

[email protected] 24 33 84 96


quelques illustrations pour la notion de modèle

quelques illustrations pour la notion de modèle


géocentrisme ou heliocentrisme ? Aristote contre Aristarque ( antiquité grecque)

Terre Soleil

retour aux modèles exemples _ 1

TerreSoleil


retour aux modèles exemples _ 2intérieur du Soleil

oscillations du Soleilun vrai gong ! (le Roi)

pour expliquer le rayonnementqui sort à la surface

pour expliquer les mouvements de surface


retour aux modèles exemples _3

disque et jets observés

une interprétationdite « vue d’artiste »

transfert de matièred'une étoile vers un compagnon

étoiles symbiotiquesun exemple d'interprétation


retour aux modèles exemples _4

atmosphère d'une étoile : conditions physiques selon profondeur

modèles : pas seulement des petits crobards

nous reviendrons sur les modelesde manière un poil plus approfondie


retour sur "observations"

quelques exemplespour illustrer le rôle de l'observationau cours de l'Histoire

retour sur "observations"

quelques exemplespour illustrer le rôle de l'observationau cours de l'Histoire


découverte des planètesnuit après nuit la position de certainsastres évolue par rapport au fond d'étoiles

interpretation avec modele geocentriqueet epicycles (antiquité grecque)

interpretation avec modele heliocentrique(Copernic, 1473)

l'errance de ces astres a permis de les distinguer des etoiles, et à conduit au terme planète (planeis : errer)

retour sur "observation" : exemple historique 1

! !


exemple historique 1 suitel'errance de Saturne : mouvement retrograderemarquer les dates, en bas



L

D

vitesse Lune : deux façons de l’exprimer 2.L / T et aussi D / t

alors 2.L / T = D / t => L/D = (1/2).(T / t)

un tour : durée T (lunaison)

éclipse : durée t

rapport : dist Terre-Lune / Diam Terre éclipse et chronométrage,Aristarque de Samos environ 250 av JC

pendant une lunaison ( durée T, mesurée ) la Lune parcourt la circonference de rayon L (inconnu)pendant l’éclipse ( durée t mesurée) la Lune traverse l’ombre portée de la Terre ( diametre D )

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retour sur "observation" : exemple historique 2 suite

T/t environ ( 25*25 )/2.5 = 250 sans dimensionL/D = T /( t* 2) environ 250/6 soit environ 40 sans dim

notre distance Terre-Lune environ 40 diametres Terre ??soit environ 500 000 km ?? (40*13000 environ 50 *10 000)

2.L / D = T / t

rapport : dist Terre-Lune / Diam Terreéclipse et chronométrage

jouons un peu avec les nombres (ordre de grandeur):

T environ 27 jours soit 27*24 h soit environ 25*25 ht environ 2.5 h2c'est environ 6+ D environ 13000 km

une valeur plus correcte est 400 000 km ( 30 Diamètres)mais on est bon en ordre de grandeur ! !

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rapport (distance Terre Soleil / distance Terre Lune)rapport (distance Terre Soleil / distance Terre Lune)

Lune au quartier(éclairage "de coté")on exploitel'angle droitet la trigonométrie

TL

TS

TL / TS = cos M

M

Aristarque a trouvé TS 20.TL en fait c'est plutôt 400.methode correcte , mais précision de mesure insuffisante à l'époque(150 000 000 / 400 000) ce qui donne M environ 89.8 degrés

encore Aristarque de Samosencore Aristarque de Samos



Exemple spectaculaire de l ’apport instrumentall ’emploi de la lunette bouleverse la vision de l ’Univers (1609)

Repercussions immenses et pas seulement pour la science

Galilée, 1564_1642


Galilée, 1564_1642

découvertes de Galilée observateur_1

cratères lunaires, taches solaires

un coup fatal porté au caractère prétendu "divin" (perfection)des objets du ciel

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Galilée, 1564_1642

découvertes de Galilée observateur_2

satellites de Jupiter, figures de Vénus, figure de Saturne, Voie Lactée

la Terre n'est plus le seul centre des mvmtsdes corps célestes

soutien observationnelà l'Heliocentrisme :variations de physionomieet de diamètre apparent

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distancedéca

lag

e d

es

raie

s


Edwin Hubble ( 1889,1953) et la récession des Galaxies, 1929

distancedéca

lag

e d

es

raie

s


effet Doppler-Fizeau effet Doppler-Fizeau

c ’est l ’histoire classique du klaxonc ’est l ’histoire classique du klaxonLa voiture s’approche : fréquence sonore plus haute,décalage vers les aigus Too-iiiii-yaaaoum

En astronomie, au lieu d’ondes sonores, il s ’agit d’ondes lumineuses

La source s’approche : fréquence lumineuse plus haute,spectre décalé vers le bleu


ce n'est pas juste de la fantaisieil y a des arguments pour soutenir ce modèle

autre modèle en forme de scenario : la Lune fille de la Terre ?


mais tout ça, c'est plutôt du tourisme pour fixer du vocabulaire !

nous ne pouvons pas tout de suite nous approprier ces infosil nous manque des outilsil nous manque de la pratiqueil nous manque un peu de physique et de maths

nous ne pouvons pas tout de suite nous approprier ces infosil nous manque des outilsil nous manque de la pratiqueil nous manque un peu de physique et de maths

ce serait bien de repartir en démarrant de notre expérience quotidienneavec des notions plutôt familières et peu à peu, former des outils pour aider à décrire et comprendre.

ce serait bien de repartir en démarrant de notre expérience quotidienneavec des notions plutôt familières et peu à peu, former des outils pour aider à décrire et comprendre.


quelle physique pour décrire et comprendre ?qu'est ce qu'on cherche à connaitre des astres ??• nature et physionomie, • dimensions, distances • masses• rayonnement • conditions physico-chimiques (T, P, composition, ….)• organisation d'ensemble, formation et évolution

les outils sollicités concernent• des histoires d'angle et de trigonométrie• des mouvements et de la gravitation• des histoires d'énergie lumineuse• de l'interaction lumière-matière• et des histoires d'instruments

en astro, l'information accessible est portée très majoritairement par la lumièreet les mesures seront essentiellement des mesures de puissance lumineuse

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experience quotidienne, OK, plus tardobserver par soi-même, OK, plus tard aussi

car d’abord nous devons nous interesser à

la lumière dite « messagère des astres »

puisque qu’elle porte presque toute l’information accessible

ensuite nous retournerons à l’experience quotidienne, puis nous aborderons le reste des besoins

experience quotidienne, OK, plus tardobserver par soi-même, OK, plus tard aussi

car d’abord nous devons nous interesser à

la lumière dite « messagère des astres »

puisque qu’elle porte presque toute l’information accessible

ensuite nous retournerons à l’experience quotidienne, puis nous aborderons le reste des besoins

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1 UNSA_2012-2013 UEL_rencontre avec astron/astrophys Yves Rabbia, UNSA OCA Lagrange chap3 modeles et obs une première rencontre avec l'astronomie éléments