Astrophysique Générale

Unité Libre : Astrophysique Générale

Bibliographie

Astronomie et Astrophysique : Séguin-Villeneuve (De Boeck Université)

Méthode de l’astrophysique : L. Gouguenheim (Hachette)

Astronomie-Astrophysique : A. Acker (Dunod)

Astronomie-Astrophysique (histoire des sciences) : J.P Verdes (Larousse)

Ciel et espace (mensuel)

Introduction

Terre → Planète → Soleil → Nuage de gaz → Galaxie

On a l’impression que toutes les étoiles tournent autour de l’étoile polaire. Cette étoile polaire nous donne le Nord. Les constellations sont un ensemble d’étoiles. Ces constellations tournent également autour de l’étoile polaire.

L’axe du Soleil est pensé à un angle d’environ 23°. En hiver ou en été, la lumière n’est pas la même, cela dépend de la dilution. Les rayons du soleil traversant l’atmosphère n’est pas la même le midi que le soir.

• Distance Terre/Lune : 384 000 km
• Loin de la Terre : Apogée (29.87 arcs)
• Près de la Terre : Périgée (33.89 arcs)

La lune nous montre toujours la même face qui a une région plate à cause des « mers ». Il n’y a aucun rapport entre la face cachée et la face visible. La face cachée a une surface granulée à cause des impacts. Il y a deux catégories de planètes :

• Telluriques : Mercure, Vénus, Terre, Mars
• Ceinture d’astéroïde
• Gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune

Toutes les planètes gazeuses ont des anneaux. Pluton n’est plus considéré comme une planète, mais c’est une planète naine.

Vénus

On ne peut pas voir son sol à cause de son atmosphère (azote et CO²). La température au sol est à peu près de 450°. Le sol de Vénus est un balzate visqueux. On a une chaîne de montagne qui culmine à 11 km. Maat Mons est un volcan qui fait 8 km et les coulées de lave peuvent s’étendre sur une centaine de km. Il y a eu un volcanisme intense, il y a 300 000 années environ.

Mars

On a de la glace sur Mars qui ne sera jamais sous forme liquide. Sur Mars, il y a des tempêyes de sable.

Les planètes gazeuses

Jupiter a quatre satellites dont ils ont une proportion étant respectée.

• Io
• Europe
• Ganymède
• Callisto

Les satellites sont toujours dans un même plan. C’est Galilée qui trouve un autre centre. Jupiter tourne autour de lui-même en 10 heures avec les nuages qui sont entraînés. Jupiter a plus de 60 satellites. L’atmosphère de Jupiter est composée d’hydrogène et d’hélium.

Saturne

Elle a également quatre satellites :

• Encelade
• Dione
• Titan → Le plus gros
• Mimas

Les anneaux de Saturne peuvent prendre plusieurs angles. Il y a aussi une soixantaine de satellites et il y a des satellites Bergers.

• Tethys

Les comètes

On disait que c’était une boule de glace avec des cailloux. La lumière du Soleil appuie sur les poussières.

~Hale-Bopp (0.91 à 300)

Le Soleil

 C’est la plus proche de la Terre. Le Soleil est une boule de Gaz. Quand il y a un fort effet magnétique qui donne des tâches solaires.

• Périodique : aucune ou une centaine

Le Soleil a une énergie de quatre hydrogènes donnant de l’hélium. C’est une fusion nucléaire.

• 1635 hexoplanètes au 23 janvier 2016 autour de notre étoile

Les naines brunes sont comprises entre une planète et une étoile. Ces naines brunes tournent autour de l’étoile (HR 8799).

~ d = 1/p

~ Unité astronomique (UA) : 149 000 000 km

Le visible va du violet au rouge (400 nm à 700 nm). Nous trouvons les rayons gamma, les rayons X, les UV, le visible, l’infrarouge, les ondes, les micro-ondes et les ondes radio.

Plus l’étoile est froide, plus il y a de raies d’absorption, contrairement à une étoile plus chaude où il y en a moins. Les étoiles ne naissent jamais seule.

• Amas globulaire (100 étoiles dans un cube : environ 100 000)

~ Comme la constellation d’Hercule (M13)

La voie lactée

Elle comporte de nombreuses étoiles très collées. La voie lactée est notre galaxie et est spirale.

= 100 000 années lumières

Les étoiles bleues vivent le moins longtemps et sortent des bras spiraux. Andromède est une galaxie que l’on peut voir à l’œil nu.

~ 2.5 millions d’années lumières

Andromède et la voie lactée sont les plus proches de la Terre. Les galaxies sont aussi de formes elliptiques et ont beaucoup moins de gaz contrairement aux galaxies spirales. Il y a un décalage sur les longueurs d’ondes.

Les galaxies peuvent se regrouper en groupes mais également en amas. La lumière amplifie les galaxies dans les amas.

~ Big Bang : 14 milliards d’années

Les galaxies les plus lointaines sont les plus vieilles. On sait maintenant calculés les distances des étoiles et des galaxies.

Quelques valeurs

• Unité astronomique (UA) : distance moyenne Terre/Soleil

= 150 000 000 km

• Année lumière (AL) : distance parcouru en une année

= environ 1016 m : 63 000 UA

• Vitesse de la lumière (C)

= 300 000 km/seconde : 3108 m/seconde

• Prisec (PC)

= 3.3 AL : 200 000 UA

Echelle de distance

• Terre → Lune : ≈ 384000 km (1.3 seconde lumière)

~ Terre : 6380 km de rayon

~ Lune : 1700 km de rayon

• Soleil → Terre/Lune : ≈ 150 106 k : 1UA (8 minutes lumière)

~ Soleil : 700000 km de rayon

• 1UA → Pluton : 40UA (5h30 minutes lumière)
• Ceinture de Kuiper : 30UA → 100UA
• 100UA → Proxima du Centaure : ≈ 4.2 AL ≈ 1.3 PC = 260000UA

~ Nuage d’Oort : 50000UA → 100000UA

• Galaxie spirale (type Voie Lactée) : 100000 AL ≈ 30 hPC

~ 1011 étoiles = 100 millions d’étoiles ≈ nombres de neurones

• Galaxie d’Andromède : 2,5 106 AL

~ 103 : Kilogrammes

~ 106 : 1 million

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