une première rencontre avec l'astronomie éléments pour illustrer le cours : chapitre 3 retour sur « modeles » et sur « observation » Yves Rabbia, astronome Observatoire de la Côte d'Azur, rabbia@obs-azur.fr 06 24 33 84 96

quelques illustrations pour la notion de modèle

retour aux modèles exemples _ 1 géocentrisme ou heliocentrisme ? Aristote contre Aristarque ( antiquité grecque) Terre Soleil Terre Soleil

retour aux modèles exemples _ 2 oscillations du Soleil un vrai gong ! (le Roi) intérieur du Soleil pour expliquer le rayonnement qui sort à la surface pour expliquer les mouvements de surface

retour aux modèles exemples _3 disque et jets observés une interprétation dite « vue d’artiste » transfert de matière d'une étoile vers un compagnon étoiles symbiotiques un exemple d'interprétation

retour aux modèles exemples _4 modèles : pas seulement des petits crobards atmosphère d'une étoile : conditions physiques selon profondeur nous reviendrons sur les modeles de manière un poil plus approfondie

retour sur "observations" quelques exemples pour illustrer le rôle de l'observation au cours de l'Histoire

retour sur "observation" : exemple historique 1 ! ! découverte des planètes nuit après nuit la position de certains astres évolue par rapport au fond d'étoiles l'errance de ces astres a permis de les distinguer des etoiles, et à conduit au terme planète (planeis : errer) interpretation avec modele geocentrique et epicycles (antiquité grecque) interpretation avec modele heliocentrique (Copernic, 1473)

exemple historique 1 suite l'errance de Saturne : mouvement retrograde remarquer les dates, en bas

retour sur "observation" : exemple historique 2 ! rapport : dist Terre-Lune / Diam Terre éclipse et chronométrage,Aristarque de Samos environ 250 av JC L D un tour : durée T (lunaison) éclipse : durée t 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 ) vitesse Lune : deux façons de l’exprimer 2p.L / T et aussi D / t alors 2p.L / T = D / t => L/D = (1/2p).(T / t)

retour sur "observation" : exemple historique 2 suite ! 2p.L / D = T / t rapport : dist Terre-Lune / Diam Terre éclipse et chronométrage jouons un peu avec les nombres (ordre de grandeur): T environ 27 jours soit 27*24 h soit environ 25*25 h t environ 2.5 h 2p c'est environ 6+ D environ 13000 km T/t environ ( 25*25 )/2.5 = 250 sans dimension L/D = T /( t* 2p) 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) une valeur plus correcte est 400 000 km ( 30 Diamètres) mais on est bon en ordre de grandeur ! !

retour sur "observation" : exemple historique 3 encore Aristarque de Samos rapport (distance Terre Soleil / distance Terre Lune) Lune au quartier (éclairage "de coté") on exploite l'angle droit et la trigonométrie TL M TS TL / TS = cos 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

retour sur "observation" : exemple historique 4 Galilée, 1564_1642 Exemple spectaculaire de l ’apport instrumental l ’emploi de la lunette bouleverse la vision de l ’Univers (1609) Repercussions immenses et pas seulement pour la science

! ! un coup fatal porté au caractère prétendu "divin" (perfection) 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

! ! 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 mvmts des corps célestes soutien observationnel à l'Heliocentrisme : variations de physionomie et de diamètre apparent

retour sur "observation" : exemple historique 5 Edwin Hubble ( 1889,1953) et la récession des Galaxies, 1929 distance décalage des raies distance décalage des raies

effet Doppler-Fizeau c ’est l ’histoire classique du klaxon Too-iiiii-yaaaoum La voiture s’approche : fréquence sonore plus haute, décalage vers les aigus 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

autre modèle en forme de scenario : la Lune fille de la Terre ? ce n'est pas juste de la fantaisie il y a des arguments pour soutenir ce modèle

mais tout ça, c'est plutôt du tourisme pour fixer du vocabulaire ! nous ne pouvons pas tout de suite nous approprier ces infos il nous manque des outils il nous manque de la pratique il nous manque un peu de physique et de maths ce serait bien de repartir en démarrant de notre expérience quotidienne avec 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 lumière et les mesures seront essentiellement des mesures de puissance lumineuse

experience quotidienne, OK, plus tard observer 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