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La problématique : Comment les nouveaux moyens dobservation astronomique révèlent-ils les mystères du ciel ? ÉCOLE CENTRALE DE BUCAREST MODUL DENSEIGNEMENT.

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1 La problématique : Comment les nouveaux moyens dobservation astronomique révèlent-ils les mystères du ciel ? ÉCOLE CENTRALE DE BUCAREST MODUL DENSEIGNEMENT INTERDISCIPLINAIRE:

2 La problématique: Comment les rayons gamma peuvent-ils nous aider dans la découverte des secrets des supernovae?

3 1. Présentation générale des supernovae: o définition o couleurs o classification 2. Historique de l`apparition 3.Les rayons utilisées pour lobservation des supernovae: o les rayons X, les rayons infrarouges, les rayons gamma 4. Les moyens d`observation: o le télescope Hubble o le télescope Spitzer o l observatoire Chandra 5. Présentation du produit final: une maquette illustrant une supernova Le plan:

4 Définition: Une supernova est : - une explosion complète dune naine blanche* ou - l'ensemble des phénomènes conséquents à limplosion d'une étoile massive (supergéante**) dont le cœur s'effondre provoquant une onde de choc très violente qui expulse le gaz des couches extérieures (ce qui laisse les rémanents de supernova). * naine blanche = objet céleste peu lumineux, de petite masse, très compact et dense, représentant lultime stade d'évolution des étoiles peu massives. ** supergéante = étoile de grands dimensions et de très grande luminosité ayant une faible densité. Selon leur température elles peuvent être des supergéantes bleues (très chaudes) ou rouges(moins chaudes) 1.Présentation générale

5 Les couleurs des supernovae: 1. Sont données par la présence des différentes éléments chimiques comme lhydrogène, le silicium, loxygène,largon, le magnésium, etc dans la structure des supernovae. 2. La différence de couleurs est causée aussi par la variation de lénergie transportée par les ondes de choc (ex: au cas de SN ICC 433 la moitié violet a été crée par une onde de choc rapide 360km/h et lautre moitié par une onde de choc de 108 km/h) 1.Présentation générale

6 Les vestiges de la supernova SN ICC 443 observés en rayonnement infrarouge La couleur violet est donnée par les atomes de fer, néon, silicium et oxygène La couleur bleu est donnée par les atomes dhydrogène

7 Les vestiges de la supernova N49 observés par le télescope Hubble(I ère image),Chandra et Spitzer( II ème image)

8 Les vestiges de la supernova N132D observés par Chandra(violet) et Spitzer(bleu,vert,rouge) La couleur rose est causée par la grand quantité dénergie transportée par les ondes de choc La couleur vert est donnée par la présence des hydrocarbures aromatiques

9 Classification des supernovae: Type I : - correspond à une explosion complète dune naine blanche associée à une étoile évoluée - sont observées dans les galaxies spirales et dans les galaxies elliptiques Type Il : - sont des étoiles massives à la fin de son évolution, soit supergéante rouge ou bleue - la luminosité est plus baisse que celle de type I - sont observées dans les galaxies spirales 1.Présentation générale

10 Les supernovae de type I ont un spectre qui ne contient pas d'hydrogène.

11 Les supernovae de type II ont un spectre qui contient de l'hydrogène.

12 Type d`ondeLa longueur d`onde GénérationDétectionPropriétés Les rayons Infrarouges (I.R.) m - ils sont émis par les corps chauds (en fonction de leur température corporelle) ; - cellules thermoélectriques; - pellicules photographiques ; - ils sont absorbés par l`eau ; - ils produisent de la chauffage ; - ils sont utilisés dans « la signalisation de nuit » ; Les rayons X (Roentgen) m - ils sont produits par des transitions électroniques; - pellicules photographiques ; - compteur à scintillation ; - détecteur semiconducteur ; - ils pénètrent facilement la « matière molle » (ex : carbone, oxygène, azote) ; - ils sont facilement absorbés par la « matière dure » ; c`est ce que permet l`imagerie médicale (radiographie, scanner) ; Les rayons gamma m - produit par la désintégration des noyaux atomiques (réaction nucléaire); - rayonnement cosmiques ; - détecteur à scintillation ; - détecteur semi-conducteur ; - ils produisent la fluorescence des substances ; -ils sont pénétrants dans la matière - ils provoquent des changements physiologiques ; 3.Les rayons utilisées pour lobservation des supernovae

13 Supernova Cassiopeia A observée par les télescopes Spitzer (rouge) et Hubble (Jaune) et par lobservatoire Chandra ( vert et bleu) observée seulement en rayonnement infrarouge par le télescope Spitzer

14 Le télescope spatial Hubble Caractéristiques Masse kg OrbiteElliptique basse Altitude590 km Période96-97 min Télescope TypeRitchey-Chrétien Diamètre2,4 m Distance focale57,6 m Longueur d'onde Visible, ultraviolet, proche infrarouge Instruments NICMOS Caméra et spectromètre infrarouge ACSCaméra WFC3Caméra à large champ STISSpectromètre et caméra 4. Les moyens d`observation:

15 4. Les moyens d`observation: LObservatoire spatial Chandra Caractéristiques DomaineRayons X Masse4,800 kg Orbiteelliptique Altitude km Période64h 18min Télescope Type 4 paires de réflecteurs paraboliques/hyperboliques Diamètre1,2 m Superficie400 cm 2 Distance focale10m Instruments ACISspectromètre X HRCcaméra X HETGS Spectromètre X à haute résolution LETGSspectromètre X à haute résolution

16 Vestiges de la Supernova de Kepler( SN 1604) observés en rayonnement x et infrarouge:

17 Groupe de travail: Chiorean Ana Mantu Cristina - Elena Pascariu Ana - Daniela Toma Maria Tudose Denisa Raluca

18 L`équipe pédagogique: Ileana Patrichi – professeur de physique Maria Popescu – professeur des mathématiques Svetlana Bodnaras – professeur de français Angela Ditu – professeur de français Les professeurs référents: Ileana Patrichi – professeur de physique Maria Popescu – professeur des mathématiques Les disciplines utilisées: Mathématiques Physique

19 La formation de la nébuleuse du Crabe issue de la supernova découverte en 1054 A.D.

20 La formation et lévolution de la supernova de Tycho Brahe jusquà nos jours

21 Bibliographie: o Encyclopédie Encarta Collection 2004 o Encyclopédie Universalis 2010 o Manuel de physique,classe Xieme,ed.Crepuscul 2006 o o o


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