Observer les étoiles

Ken Tapping, le 25 septembre 2013

Dans le ciel cette semaine…

  • Vénus et Saturne sont bas dans le ciel à l’ouest après le coucher du Soleil.
  • Jupiter se lève vers 2 heures du matin et Mars, vers 3 heures.
  • La Lune atteindra son dernier quartier le 26 septembre.

Sur plusieurs sites Web scientifiques qui traitent du Soleil, il est possible de visionner des vidéos sur des nuages de plasma expulsés par ce dernier. Étant donné que ces nuages, aussi nommés émissions de matière coronale, peuvent avoir des incidences considérables sur nous, des satellites les observent. Les vidéos en question exercent un second attrait : elles rendent possible l’observation des étoiles. Pour les faire apparaître, il suffit en effet de recouvrir le disque brillant du Soleil avec un écran opaque. Ce serait peine perdue de tenter de bloquer le Soleil avec son pouce depuis la Terre. Vous ne seriez peut-être pas ébloui par son éclat, mais vous ne verriez pas davantage les étoiles.

Paradoxalement, la raison pour laquelle il est impossible de voir les étoiles est aussi celle qui rend possible la vie sur Terre : l’atmosphère. En plus de fournir l’oxygène que nous respirons, elle absorbe les rayons X et ultraviolets nocifs du Soleil, régule la température et assure le transport de l’eau depuis les mers jusqu’aux terres. L’atmosphère se compose en fait d’azote, d’oxygène et d’autres gaz ainsi que de vapeur d’eau, de gouttelettes d’eau, de poussière et de polluants.

Toutes ces composantes dévient la lumière selon un processus nommé diffusion de Rayleigh (en hommage au scientifique qui en a fait la découverte). Pour en comprendre le principe, il suffit de tenter l’expérience suivante. Remplissez d’eau une bouteille ou une carafe en verre (la plus grosse possible) et ajoutez-y un morceau de savon. Agitez-la vigoureusement jusqu’à ce que l’eau se trouble. Dans l’eau, le savon se décompose en agrégats de particules en suspension, ce qui la rend trouble. Continuez d’agiter la carafe jusqu’à ce que l’eau soit opaque. Ajoutez du savon au besoin.

Ensuite, installez la bouteille ou la carafe d’eau trouble dans une pièce sombre et éclairez-en un côté à l’aide d’une lampe de poche. Placez-vous du côté opposé à la lampe de poche et observez la lumière qui en émane. Celle-ci devrait paraître orangée ou rougeâtre ou, à tout le moins, un peu plus colorée que la lumière qui pénètre dans la carafe. Si vous observez attentivement la lumière qui filtre de chaque côté de la carafe, elle vous semblera plus bleue que celle qui filtre à travers la carafe.

La lumière blanche se compose d’ondes de différentes longueurs. À l’œil nu, ces ondes sont perçues comme des couleurs, la lumière bleue comptant environ moins de la moitié des longueurs d’onde que la lumière rouge. Une partie de la lumière perçant l’eau savonneuse se réfracte dans toutes les directions au contact des agrégats de savon. Toutefois, cette réfraction augmente considérablement au fur et à mesure que les longueurs d’onde diminuent. Par conséquent, la lumière bleue est diffusée à l’extérieur de la carafe et la lumière rouge passe à travers. D’un point de vue plus pratique, si vous voulez voir plus clairement les jours de brume ou de brouillard, portez des lunettes aux verres rouges ou orangées.

Il en va ainsi avec les rayons du Soleil. La lumière bleue des rayons étant réfractée dans notre direction, le ciel nous semble bleu. Si nous regardons le Soleil au crépuscule, ce qui revient à regarder la lumière directe de la lampe de poche, nous voyons ce qui reste du rayon de lumière une fois que la lumière bleue a été diffusée, soit les merveilleux rouges, jaunes et dorés des couchers de soleil.

Même si cela signifie qu’il ne sert à rien de sortir les télescopes avant la tombée de la nuit, cela n’exclut pas pour autant l’astronomie en plein jour, car la lumière infrarouge se réfracte encore moins que la lumière rouge. Donc, si vous choisissez judicieusement votre endroit, comme le sommet du mont Mauna Kea à Hawaii ou encore le plateau Atacama au Chili, vous serez en mesure de faire de l’observation astronomique à infrarouge en plein jour. Les ondes radio sont encore plus longues et ne sont pas beaucoup réfractées. Il est donc possible de faire des observations radio près du niveau de la mer, de jour comme de nuit, et ce, par presque toutes les conditions météorologiques. Il est tout à fait fascinant d’arriver à l’observatoire, ici en Colombie-Britannique, pendant une tempête de neige et de regarder les télescopes radio à l’œuvre comme si de rien n’était. Par contre, l’observation radio d’un coucher de soleil perd énormément de son charme. Comme quoi la réfraction n’est pas sans intérêt.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

Tél. : 250-497-2300
Téléc. : 250-497-2355
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca

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