Au plus près des étoiles

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Certains sommets du monde sont habillés d’étranges constructions, souvent de formes arrondies : des observatoires astronomiques. Comme installés au plus près du ciel, ils permettent aux scientifiques de tenter de percer les mystères de l’univers. De nombreux observatoires sont également ouverts au public afin d’observer la voie lactée. Découvrons ensemble cette expérience unique !

Qu’est ce qu’un observatoire astronomique ? Un observatoire astronomique est un lieu destiné à l'observation de l'univers, du système solaire aux confins du cosmos en passant par les galaxies afin de mieux en appréhender les lois physiques. Les observatoires sont dotés de nombreux instruments scientifiques notamment des télescopes très puissants. Le plus grand télescope actuel est le Gran Telescope Canarias (diamètre de 10.4m) mais on peut également mettre des télescopes en réseau. Dans ce cas, le VLTi tient le record (diamètre équivalent de 16.4m). Selon leurs équipements, les observatoires peuvent être spécialisés dans différents types d’observations : imagerie, spectroscopie, polarimétrie… pic du midi observatoire Crédits photos: Camille Espigat Au sommet des montagnes Certains observatoires viennent se loger au sommet des montagnes. Ce n’est pas un hasard s’ils sont souvent placés en altitude. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, ce n’est pas pour se rapprocher des étoiles. En effet, on parle de distances en trillons de kilomètres sur lesquels 2 à 4 kilomètres ne changeront pas grand-chose. Le gain en proximité procuré par l’altitude est finalement dérisoire.

Alors pourquoi l’Homme est-il allé installer ces colosses d’architecture au sommet des montagnes ?

La première raison est de pouvoir dépasser une zone de l’atmosphère qui crée de nombreuses turbulences. Ces turbulences sont dues à une température au sol non uniforme. Mais ce sont principalement les températures des différentes strates atmosphériques qui jouent : plus il y en a, plus la turbulence peut être importante... Ainsi la lumière ne peut se diffuser uniformément. C’est ce qui donne par exemple cette impression de scintillement des étoiles. La deuxième raison est l’absence de pollution lumineuse. Cette dernière est diminuée dans les endroits "déserts", loin de la "civilisation", d'où la création de réserves de ciel étoilé comme autour du Pic du Midi. pic du midi observatoire Crédits photos: Nicolas Bourgeois Pour comprendre le fonctionnement d’un observatoire astronomique, nous avons rencontré Philippe Mathias, enseignant chercheur à l'Observatoire du Pic du Midi (Pyrénées / France). Ouvert en 2000 au grand public, l’observatoire astronomique du Pic du Midi permet à chacun de découvrir les entrailles d’un observatoire astronomique, ses installations scientifiques et ses travaux de recherche. Une occasion unique de découvrir le quotidien des personnels, chercheurs et techniciens qui travaillent au sommet tout en profitant d’un panorama spectaculaire à 2 877 mètres d’altitude. Depuis décembre dernier, le Pic du Midi est devenu la 1ère Réserve Internationale de Ciel Etoilé d'Europe Continentale et la 6ème au monde. Cette labellisation permet de préserver de la pollution lumineuse le ciel étoilé autour de l’Observatoire du Pic du Midi et plus globalement les espaces naturels haut-pyrénéens. Quels sont les plus grands observatoires du monde ? Les plus grands observatoires sont situés dans des régions peu peuplées où la météorologie promet de longues périodes sans nuage. Parmi les grands sites internationaux, on trouve le Mauna Kea à Hawaii avec 9 télescopes et 3 radiotélescopes, le Chili avec pas moins de 5 sites et plus de 10 télescopes, ainsi que les Iles Canaries où se trouve là encore une dizaine de télescopes dont le plus puissant au monde : le Gran Telescope Canarias (10.4m de diamètre). Les autres sites abritent également des télescopes de la classe des 10m, fonctionnant seul ou en réseau. A noter également l'existence du plus grand radiotélescope au monde, ALMA, situé sur le plateau chilien de Chajnantor à plus de 5 000 mètres d'altitude. Vous travaillez au Pic du Midi, qu’étudiez-vous en particulier? Les recherches conduites au Pic du Midi concernent 3 grands domaines :

  • La physique du soleil : 2 lunettes scrutent la surface du soleil, 2 autres, équipées de coronographes s'intéressent à la chromosphère et à la couronne du soleil. Des images sont prises toutes les minutes avec ces 4 instruments équipés de filtres afin de suivre les interactions entre la surface et la couronne du soleil. Outre certains processus de physique fondamentale tels que la magnéto-hydrodynamique, on peut aussi faire de la "météo" solaire pour prévenir les bouffées de colère du soleil sur les satellites par exemple.
  • La physique des objets du système solaire : à partir d'un télescope de 1m de diamètre, il s'agit là de suivre par exemple l'évolution nuageuse des planètes géantes mais aussi de déterminer les orbites de corps mal connus tels que les comètes et astéroïdes. Nous suivons en particulier les géocroiseurs, ces corps qui peuvent couper l'orbite terrestre.
  • La physique des étoiles : cette voie est explorée avec le télescope Bernard Lyot, le plus grand télescope sur le sol français avec son miroir de 2m de diamètre. Ce télescope est doté d'une instrumentation particulièrement efficace sous la forme d'un spectro-polarimètre : Narval. Cet instrument focal complexe (il y en a moins de 5 au monde) permet la détection et la mesure du champ magnétique à la surface des étoiles.

pic du midi observatoire Crédits photos: Paul Compere Quelle est votre plus belle observation  à ce jour ? L'étoile la mieux connue est sans conteste le soleil, proximité oblige. Malgré cela, la physique du soleil reste encore mal comprise en particulier son cycle d'activité de 11 ans qui donne plus ou moins de taches à la surface. Ces taches que l'on trouve essentiellement aux faibles latitudes sur le soleil, ont une taille de l'ordre de 10 000 km de diamètre et sont provoquées par la présence d'un champ magnétique local qui bloque les mouvements des couches supérieures du soleil. Cependant, et c'est en cela que la recherche scientifique est passionnante, aucune transposition de ce modèle solaire n'a pu être validée sur des étoiles avec des caractéristiques différentes observées avec le spectro-polarimètre Narval : taches 10 fois plus grandes, situées parfois au pôle, géométrie trop complexe ou trop simple.... on ne connaît pas encore tout de la génération des champs magnétiques dans les étoiles et le modèle solaire est sans cesse revisité ! pic du midi observatoire Crédits photos: Paul Compere Pour le grand public, quelle est la meilleur période pour venir observer le ciel ? En principe, les plus belles nuits astronomiques sont celles d'hiver, lorsque la température des différentes couches atmosphériques est suffisamment homogène pour éviter qu'il y ait trop de turbulences. Mais l'hiver est aussi la période où la météo n'est pas toujours au rendez-vous, attention il faut se renseigner en amont ! pic du midi observatoire Crédits photos: Sylvain Marmer  Retrouvez tout l'article sur le nouveau magazine Hiking on the Moon #9, "Entre ciel et terre"   Plus de renseignements et réservations sur le Pic du Midi sur www.picdumidi.com  Crédits photos home, 3, 4: Paul Compere Crédits photos 1: Camille Espigat Crédits photos 2: Nicolas Bourgeois Crédits photos 5: Sylvain Marmer    

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