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1 5 exercices dastrophysique et plus La Bételgeuse de mon chat, céphéides, exoplanètes, matière noire, trou noir Observations, positions, distances, photométrie,

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1 1 5 exercices dastrophysique et plus La Bételgeuse de mon chat, céphéides, exoplanètes, matière noire, trou noir Observations, positions, distances, photométrie, spectroscopie, lois de Képler Suzanne Faye, Lycée Chaptal, Paris; Michel Faye,Lycée Louis-le-Grand, Paris, avec Roger Ferlet, Institut dAstrophysique de Paris et Alessandra Zanassi, Cité des Sciences, Naples 28 octobre 2007 : Fun-HOU Spectres et Halloween pour astrophysiciens 28 octobre 2007

2 2 Un groupe international recherche-enseignement Congrès annuels: 2004 : Saint-Pétersbourg, Russie 2005 : Pékin, Chine 2006: Observatoire de Haute-Provence, France 2007 : Tokyo, Japon 2008 : Lisbonne, Portugal France : F-HOU. Président : Roger FERLET, Institut dAstrophysique de Paris

3 3 Logiciel SalsaJ téléchargeable gratuit sur HOU = Hands-On-Universe F-HOU, France Hands-On-Universe EU-HOU, Europe Hands-On-Universe net net

4 4 HOU AD LP L F-HOU W EU-HOU E CENT-ANS UDP – 100 ans SalsaJ / Ouvrir / Halloween.JPG

5 5 1 – Outil trait, puis aller tracer le trait jaune à travers les « yeux ». 2 – Analyse/Coupe, doù intensités en fonction du numéro de pixel, abscisse géométrique ou longueur donde si photo de spectre. Trait / Analyse / Coupe « Spectre »

6 6 Le logiciel Salsa J peut modifier les niveaux de gris ou donner de fausses couleurs, et tracer la courbe des énergies en fonction du numéro de pixel[1]. [1] Pixel : Picture Element, « godet » ; les pixels, disposés en damier, constituent la cellule CCD Coupled Charge Device.[1] Bételgeuse, géante rouge Constellation dOrion, visible dans le ciel de Paris.

7 7 2 - Un bel effet Doppler : on ne détecte pas lexcès de vitesse de votre voiture, mais, lois de Képler obligent, lexcès de masse de la galaxie !

8 8 Eh oui, masse cachée prévue par lastronome Vera Rubin dans les années 1970 (Une jolie princesse porte secours à un prince, et ce faisant, salit ses beaux habits). Quand le prince la vit, il dit : « Vous êtes dans un triste état, votre visage est sale, et vous êtes fagotée comme un sac à papier. Quand vous serez propre et ressemblerez à une princesse, je vous épouserai. ». La princesse répondit : «Pas moi ! » Elle aurait fait une grande scientifique. Paper bag Princess, de Robert Munsch, traduction française La princesse dans un sac Bright galaxies, dark matter, de Vera Rubin.

9 9 De leffet Doppler-Fizeau aux exoplanètes 1 – Une planète tourne autour de son étoile 2 – Réciproquement, létoile tourne autour de sa planète 3 – On ne voit pas la planète, mais on voit létoile. 7 petits pas pour une exoplanète

10 10 7 petits pas pour une exoplanète - suite 4 – Comme létoile bouge, son spectre se décale par effet Doppler 5 – SalsaJ étudie ce décalage comme le radar routier étudie la vitesse de votre voiture. 6 – Passage par la case « théorique » : v/c; variations périodiques au cours du temps: courbe v(t) 7 – Loi de Képler M v²/r = G M m étoile naine ou exoplanète /r² Premier exemple: Etoile 51 Pégase et son compagnon de 0.45 fois la masse de Jupiter V rad = V 0 + W cos ( 2 t/T + b) w w V0V0 T/2 = 5,2 jours On suit les raies du doublet jaune du sodium pendant plusieurs jours

11 11 Analyse/ Photométrie ou « Coup de baguette »

12 12 Photométrie, éclat à variation périodique, relation luminosité-période Variation périodique de léclat apparent de la céphéide: Luminosité – Période: courbe établie par Henrietta Lewitt (1912) échelle logarithmique d=( Lmoy / 4.. Emoy) 1/2 = [ Puissance émise par létoile/ (4 Puissance reçue par unité de surface, obtenue par comparaison avec étoile de référence, voir TP)] 1/2

13 13 Notre Soleil Mise en évidence du mouvement de rotation des étoiles autour du trou noir Loi de Képler, doù masse du trou noir central

14 14 Orbite de létoile S2 autour du centre galactique source radio Sgr A* (Sagittaire)


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