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Les unités de mesure en astronomie dobservation. Plan Notation scientifique Unités de mesure –Distance –Masse –Vitesse –Temps Mesure angulaire.

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1 Les unités de mesure en astronomie dobservation

2 Plan Notation scientifique Unités de mesure –Distance –Masse –Vitesse –Temps Mesure angulaire

3 1. Notation scientifique Les nombres manipulés en astronomie sont souvent très longs à écrire de manière habituelle. Par exemple, lâge de lUnivers est denviron années. Afin de faciliter lécriture de tels nombres, les astronomes utilisent une notation particulière, la notation scientifique. Pour exprimer lâge de lUnivers en notation scientifique on utilise des puissances de dix précédées, si nécessaire, dun facteur multiplicatif: 1,37 x années soit 13,7 milliards dannées !.

4 Préfixes courants représentant les puissances de = 0, Un milliardième (nano) = 0, Un millionième (micro) = 0,001 Un millième (milli) 10 0 = 1 Un 10 3 = Mille (kilo) 10 6 = Un million (méga) 10 9 = Un milliard (giga)

5 2. Les unités en astronomie Masse Distance et dimension Dimension angulaire Temps Vitesse

6 2.1. Masse des étoiles et des galaxies Notre Soleil a environ une masse de : Cette masse sert de référence pour mesurer les autres masses qui sont exprimées comme multiples kg 1 M = 1,99 x kg

7 Exemples Cette pouponnière détoiles contient quelques milliers détoiles. La masse des plus brillantes est denviron 100 M. Dans les galaxies semblables à la Voie lactée, on compte environ 100,000,000,000 étoiles. Ainsi, la masse typique dune galaxie est de M.

8 2.2. Dimensions et distances

9 Taille détoiles et de planètes diamètre solaire: 1,4 x 10 6 kmdiamètre terrestre: 1,3 x 10 4 km

10 Petites distances : Lunité astronomique (au) On se sert de la distance Terre-Soleil comme dun étalon, que lon nomme unité astronomique. Lunité astronomique est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil: (1,496 x 10 8 km).

11 Distance moyenne entre les planètes et le Soleil en unités astronomiques. PlanèteDistance (ua) Mercure0,4 Vénus0,7 Terre1 Mars1,5 Jupiter5,2 Saturne9,5

12 12 Si on exprime les autres distances en UA, cela permet de les comparer à la distance Terre-Soleil Avec cette unité, la distance de la Terre au Soleil vaut 1 1 0,4 0,72 1,5 5,2 9,

13 Grandes distances : lannée-lumière Soleil Utilité : Puisque létoile la plus près du Soleil est à 4 x km du Soleil, les astronomes utilisent dautres unités pour mesurer des distances.

14 Lannée-lumière (a.l) Soleil Une année-lumière est définie comme la distance parcourue par la lumière en un an soit 9,46 x km ou UA. Létoile la plus près du Soleil est à environ 4,2 a.l.

15 Quelques distances ObjetDistance en a.l. de la Terre Lune1,3 seconde-lumière Soleil8 minutes-lumière Pluton6,7 heures-lumière Proxima du Centaure4,2 a.l. Centre de la Voie lactée a.l. Galaxie dAndromède a.l. Horizon cosmique a.l.

16 Une autre unité : Le parsec (pc) Idée : Définition : Le parsec est défini comme la distance dune étoile ayant une parallaxe annuelle de 1 seconde darc. (3,24 a.l, ou 3,1 x km).

17 Le parsec (pc) : mesure Voici la relation simple utilisée afin dobtenir la distance en parsec (pc)

18 Exemple : Distance galactique Diamètre de notre galaxie 80 kpc. Nous sommes situés à 8 kpc du centre de la Voie Lactée.

19 Exemple : Distance intergalactique Dimension du groupe de galaxies regroupant la Voie lactée (Amas Local) r = 1Mpc. Soit Km !

20 Ordonnée du plus petit (1) au plus grand (5) les objets suivants a)Dimension dune galaxie typique b)1 année-lumière c)1 parsec d)Distance de létoile la plus près (à part le Soleil) e)Dimension de lorbite de Neptune

21 2.3. Quelques vitesses en astronomie Vitesse dune étoile p/r aux autres 10 km/s Vitesse relative dune étoile p/r au centre de la galaxie 250 km/s Vitesse relative dune galaxie p/r aux autres galaxies km/s

22 2.4. Temps La Terre est vieille 4,6 milliards dannées Notre Galaxie est très vieille 10 milliards dannées LUnivers est très très vieux 13,6 milliards dannées

23 3. Mesure angulaire Les astronomes utilisent des mesures angulaires afin de préciser les postions et les dimensions des astres. Cercle complet 360°

24 Mesure angulaire (suite) On utilise comme unité de base le degré º Le cercle complet: 360º Un angle droit: 90º Distance angulaire mesure le nombre de degrés séparant deux objets sur la sphère céleste. Diamètre angulaire ou dimension angulaire est le nombre de degrés dun côté à lautre dun objet céleste. Le diamètre apparent de la Lune est 0,5º (1/2º ) Le diamètre angulaire du Soleil est également 0,5º (1/2º )

25 Observation La Grande Ourse (Ursa Major) Merak (les reins de lours) Dubhe (lours en arabe)

26 Observation

27 Déterminez le diamètre apparent de lobjet ci- dessous. Votre réponse dépend de la distance qui vous sépare de lobjet

28 Mesures angulaires (suite) 1º = 60 minutes darc = 60' 1' = 60 secondes darc = 60 Soit 1º = 60 x 60 = secondes darc = 3 600''


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