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Que peut-on observer dans le ciel en Janvier 2023?

Que peut-on observer dans le ciel en Janvier 2023? Dans notre système solaire, plusieurs évènements auront lieu au début de cette nouvelle année. 

Tout d’abord, le 4 janvier, la Terre passera au périhélie. Dans sa trajectoire elliptique autour du Soleil, ce jour marquera la distance minimale entre notre planète et son étoile.

La distance sera de 147 098 925 km soit environ 5 million de kilomètres plus proche que la distance maximale entre les deux objets.

Que peut-on observer dans le ciel en Janvier 2023?

 

Le 4 janvier également, la pluie des Quadrantides atteindra son pic d’activité.

Entre 60 et 200 météores à l’heure devraient illuminer le ciel étoilé. Le point radiant, l’endroit d’où semblent venir les étoiles filantes, est situé dans la constellation du Bouvier dans la direction de la Grande Ourse. Son nom vient d’une ancienne constellation, le Quadrant Mural créé en 1795 par l’astronome Jérôme Lalande. Le nom faisait référence à un outil utilisé par les astronomes. La constellation est supprimée en 1922 lorsque l’Union Internationale des Astronomes (UIA) à officialisé le nom des 88 constellations de notre ciel.

Découverte au printemps 2022, la comète C/2022 E3 (ZTF) animera ce début d’année. Le 12 janvier, elle passera au périhélie à environ 1,1 fois la distance Terre-Soleil.

Le nom de la comète suit la nomenclature officielle de dénomination de ces objets. Le “C” indique que la comète n’est pas périodique où qu’elle met plus de 200 ans à pour parcourir son orbite. “2022 E3” indique qu’il s’agit d’une comète découverte en 2022 au début du mois de Mars. “(ZTF)” est la référence à l’équipe de recherche qui a fait la découverte à savoir le Zwicky Transient Facility situé au Mont Palomar en Californie.

Passée cette date, la comète prendra le chemin de la Terre : elle devrait passer au plus près de nous le 1er février à seulement 0,28 unité astronomique soit environ 100 fois la distance Terre Lune.

Dans le meilleur des cas, la comète devrait être visible à l’oeil nu. Les estimations de la luminosité devrait s’améliorer après son passage au plus près du Soleil. 

Que peut-on observer dans le ciel en Janvier 2023?

Source

Du côté du ciel profond, plusieurs objets en fonction de votre position pourront être observés dans des conditions idéales durant ce mois de Janvier.

Il y a par exemple M47, un amas ouvert dans la constellation de la Poupe, qui passera au plus dans le ciel le 15 janvier. Vous pourrez utiliser le mode mosaïque pour capturer sur la même image M47 ainsi que M46 un autre amas ouvert et la nébuleuse planétaire NGC 2438.

Également au plus haut dans le ciel le 15 janvier, la galaxie spirale NGC 2403 dans la constellation de la Girafe sera également dans des conditions idéales pour être photographiée avec votre instrument. 

the rosette nebula
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Que peut-on observer dans le ciel en décembre?

Que peut-on observer dans le ciel en décembre? Pour ce dernier mois de l’année, Mars sera de la partie à plusieurs reprises, accompagné par de belles pluies d’étoiles filantes!

La planète Mars nous proposera plusieurs évènements au mois de décembre

Le 1er décembre, comme environ tous les 780 jours, la planète rouge passera au plus proche de La Terre. Lors de ce passage, Mars sera cette fois-ci à 81 millions de kilomètres de nous. Comme la trajectoire de la planète est excentrique, elle ne décrit pas un cercle mais une ellipse, la distance minimale entre les deux planètes varie entre 55 millions et 120 millions de km.

La configuration de 2022 n’est donc pas la plus optimale. Il faudra attendre les prochains passages de 2035 et 2050 pour que la planète soit au plus proche possible.

Pour assister au prochain record de proximité entre les deux planètes, il faudra attendre le 28 août 2287. La distance ne sera que de 55,758 millions de km soit 70000 km de moins que le précédent record de 2003.

Crédit : Yohann Gominet, Observatoire de Paris – PSL / IMCCE

Quelques jours plus tard, le 8 décembre, la planète sera en opposition. Le système Soleil, Terre Mars sera aligné.

Dans certaines parties du monde, Mars jouera en même temps à cache-cache avec la pleine Lune. En Europe de l’Ouest, au Canada et sur une large partie des États-Unis, la planète rouge passera derrière la dernière pleine Lune de l’année. Durant environ 1h, entre 2H17 UTC et 6H10 UTC, en fonction de votre position, la planète disparaitra derrière notre satellite naturel.

occultation de la lune par mars

Au final, Mars sera visible simultanément avec les autres planètes du système solaire à la fin du crépuscule.

Pour Uranus et Neptune, vous aurez besoin d’un instrument pour les observer.

Les autres seront, quant à elles, visibles à l’œil nu.

Solstice 21 décembre 21h48

Le 21 décembre, à 21H48 UTC, marquera le solstice de décembre.

Pour l’hémisphère nord, il s’agira de la nuit la plus longue et du début de l’hiver pour les régions tempérées. Pour l’hémisphère Sud, il s’agira de la nuit la plus courte et le début de l’été dans les zones tempérées.

Des pluies d’étoiles filantes

Pluie de météorites des Géminides

Entre le 4 et le 17 décembre, la Terre traversera les débris de poussière laissés par l’astéroïde Phaeton. Ces débris vont venir brûler dans l’atmosphère et offrir une pluie d’étoiles filantes. Le pic d’activité est prévu pour le 14 décembre avec des taux pouvant atteindre 120 étoiles filantes par heure en fonction de votre localisation.

Ursides

Après la pluie des Géminides, celles des Ursides prendra le relais entre le 17 et le 26 décembre. La Terre passera alors dans les poussières déposées par la comète Tuttle. Le maximum d’activités est prévu pour le 22 décembre. Le nombre d’étoiles filantes sera de quelques dizaines par heure.

Ciel profond

13 décembre

Pour les habitants de l’hémisphère Sud, le Grand Nuage de Magellan sera haut dans le ciel et dans de bonnes conditions    d’observations. Le nouveau mode Mosaïque vous permettra d’observer différentes régions de cette galaxie, telle que la Nébuleuse de la Tarentule et les amas ouverts l’entourant. Vous pouvez également aller explorer une autre partie du LMC en observant l’amas ouvert NGC 1761 et son environnement lui aussi riche en amas et en nébulosités.

nébuleuse de la rosette

NGC2237 avec Vespera et le mode mosaïque CovalENS

30 décembre: La nébuleuse de la Rosette

Pour les habitants de l’hémisphère Nord, la nébuleuse de la Rosette sera dans de bonnes conditions d’observations au mois de décembre. Elle atteindra son point culminant le 30 décembre. Profitez du mode mosaïque pour obtenir une observation de l’ensemble de cette zone.

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Que peut-on observer dans le ciel en Novembre ?

Que peut-on observer dans le ciel en Novembre ? La fin d’année va être riche en observations du ciel et ce mois de Novembre démarre dores et déjà avec une éclipse totale de Lune, visible sur la côte ouest des Etats-Unis, Australie et Asie de l’Est, notamment.

Cérès traverse le triplet du Lion entre le 6 et le 7 novembre

Durant le 6 et 7 novembre, la planète naine Cérès passera au travers du Triplet du Lion dans le ciel. Il s’agira évidemment d’un effet visuel dans notre ciel car la plus petite planète naine du système solaire avec une taille de 950 km ne se trouve qu’à environ 400 millions de kilomètres de nous alors que les Galaxie M65, M66 et la galaxie du Hamburger se trouve à 35 millions d’années-lumière.

Ceres

Eclipse totale de Lune le 8 novembre

Après l’éclipse partielle du Soleil du 25 octobre, le Soleil, la Terre et la Lune joueront encore ensemble pour nous proposer un nouvel évènement dans le ciel. Cette fois-ci, l’alignement des 3 objets sera différent car c’est la Terre qui se retrouvera au milieu du trio. La Lune se retrouvera alors totalement dans l’ombre de la Terre et ne percevra plus la lumière du Soleil durant cette éclipse totale de Lune.

Le phénomène sera visible partout où il fera nuit le 8 novembre entre 09h10 et 12H49 UTC à savoir les Amériques, l’Asie et l’Océanie.

Que peut-on observer dans le ciel en Novembre

Uranus en opposition le 9 novembre

La septième planète du système solaire sera en opposition le 9 novembre. La géante de glace sera située à quelques degrés de la pleine Lune. Dans l’est de l’Asie et en Alaska, l’opposition de la planète sera accompagnée d’une occultation le jour d’avant par la Lune.

Leonid 18 novembre

Durant le mois de Novembre, la Terre traverse les résidus laissés par la comète Tempel-Tuttle. Environ 10 tonnes de débris pesant moins d’un gramme pour des tailles inférieures à 10mm viennent brûler dans notre atmosphère.

Dans la nuit du 18 novembre, cette pluie d’étoiles filantes des Léonides atteindra son maximum d’activité. En direction de la constellation du Lion, environ 15 météores par heure devraient être visibles.

Anecdote: la comète, officiellement référencée comme 55P/Tempel-Tuttle, a été découverte indépendamment par les astronomes Ernest Tempel le 19 décembre 1865 et par Horace Parnell Tuttle le 6 janvier 1866. Elle a une période de 33 ans. Son dernier passage au plus près du Soleil date du 28 février 1998 et son prochain est prévu pour le 20 mais 2031 d’après sa trajectoire actuelle.

M45, les Pléiades bien placées dans le ciel le 18 Novembre

Durant la nuit du 18 novembre, les 7 sœurs des Pléiades et leurs parents Atlas et Pléioné atteindront leur hauteur maximale dans le ciel nocturne. L’amas ouvert sera dans des conditions optimales pour être observé. Dans le ciel, en suivant la ligne imaginaire formée par les étoiles Sirius, la ceinture d’Orion et Aldebaran, vous découvrirez un petit regroupement de 5 étoiles brillantes. Après quelques temps d’adaptation, votre œil devrait en distinguer un peu plus et dans d’excellentes conditions d’observations et avec une bonne vue, vous devriez en distinguer 12.  En utilisant votre instrument et la version beta du mode Mosaïque de Singularity, vous devriez détecter quelques dizaines d’étoiles parmi le millier d’objets contenus dans l’amas ouvert.

M45 Que peut-on observer dans le ciel en Novembre ?

photo par Hervé Descoubes

Orion Nebula M42 premier "mode panorama" jamais intégré à un télescope
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CovalENS : le premier “mode panorama” jamais intégré à un télescope

premier "mode panorama" jamais intégré à un télescope
Découvrez CovalENS, le premier “mode panorama” jamais intégré à un télescope et explorez une zone du ciel beaucoup plus vaste que le champ de vision original de votre instrument.

Vespera et Stellina proposent désormais un mode d’observation innovant qui permet d’obtenir, de façon automatique, des vues de la voûte céleste plus étendues que ce qu’autorisent normalement les caractéristiques des instruments. Avec la même station d’observation, vous bénéficiez maintenant d’une fenêtre élargie sur l’Univers et de plus d’opportunités pour capturer des images uniques.

1 – Quelles sont les nouvelles possibilités offertes par la capture de mosaïques ?

Stellina et Vespera disposent d’un champ d’observation fixe qui est déterminé par la focale de chacun des instruments ainsi que la taille de leurs capteurs.

Pour Stellina, ce champ est de 1° x 0,7° et pour Vespera de 1,6° x 0,9°.

De nombreux objets du ciel profond ainsi que la Lune et le Soleil (observable avec le filtre solaire disponible en option) sont de dimensions plus petites que ce champ et peuvent être observés et photographiés en entier. Mais il existe également certains objets ou ensembles d’objets dont les dimensions sont plus importantes et qui ne peuvent pas être visibles dans leur intégralité sur les images capturées. Par exemple, la Grande galaxie d’Andromède mesure environ 3° dans sa plus grande longueur (6 fois la pleine Lune).

Le mode mosaïque permet d’étendre le champ d’observation de Stellina et de Vespera, et ainsi d’obtenir des vues d’objets et de régions de l’univers plus larges. C’est comme si vous disposiez d’une deuxième station d’observation pour le grand champ.

M31 Andromeda Galaxy premier "mode panorama" jamais intégré à un télescope

La galaxie d’Andromède capturée avec Vespera en mode mosaïque (image non traitée, temps d’intégration : 2 heures). L’image représente un champs de 2,8° x 2,1°. Le rectangle blanc représente le champ natif de Vespera et le rectangle bleu le champ natif de Stellina.

Avec la capture de mosaïques, vous pouvez désormais :

  • Obtenir des images plus complètes des grands objets du ciel profond tels que la Galaxie d’Andromède, la nébuleuse de la Rosette (constellation de la Licorne), la nébuleuse de la Carène, la nébuleuse du Coeur (Cassiopée), le Petit Nuage de Magellan, les grands amas d’étoiles comme celui des Pléiades…
  • Mieux explorer l’environnement des grandes nébuleuses, comme par exemple la Grande Nébuleuse d’Orion ou la nébuleuse de la Tête de Cheval, la région de la nébuleuse de la Tarentule ou bien des régions riches en nébulosités du centre de la Voie Lactée
  • Obtenir, dans une même vue, des ensembles de nébuleuses comme par exemple la nébuleuse de la Lagune et la nébuleuse Trifide (constellation du Sagittaire) mais aussi des vues rassemblant plusieurs amas d’étoiles comme M46 et M47 (constellation de la Poupe)
  • Capturer de petits astérismes ou des ensembles d’astres présentant une esthétique particulière comme par exemple la Cascade de Kemble (constellation de la Girafe)
  • Il était déjà possible de visualiser, dans le même champ, des ensembles de galaxies tels que M81 et M82, désormais, ce sont des groupes plus larges qui s’offrent à vous : l’amas de galaxies du Lion ou encore la Chaîne de Markarian (Chevelure de Bérénice).

Dimensions des mosaïques et spécificités selon la station d’observation

L’utilisateur peut choisir dans l’interface de Singularity les dimensions et proportions de la mosaïque (voir partie 3).
Pour le champ maximum aux proportions du capteur est de 3,2° x 1,8° et pour Stellina 2° x 1,4°.

Les utilisateurs de Vespera bénéficient, grâce au mode mosaïque, de la possibilité de capturer des images d’une définition plus élevée que la définition du capteur, pouvant aller jusqu’à 8,2 megapixels.

La définition maximale d’une mosaïque réalisée avec Stellina est de 6,4 mégapixels.

Le cadrage d’une mosaïque est défini par rapport à l’orientation nord / sud de la voûte céleste (orientation équatoriale), ainsi les utilisateurs de Vespera ne sont pas dépendants de l’orientation des objets célestes dans le champ de vision qui varie selon l’heure d’observation.

Le procédé innovant imaginé par Vaonis pour capturer ces images en champ étendu (voir partie 2) permet de bénéficier d’un effet de “dithering” (une même portion du ciel est capturée successivement par des zones différentes du capteur) qui atténue l’impact des défauts inhérents au capteur (bruit, pixels chauds) et permet d’obtenir un rendu final de meilleure qualité.

 

Récapitulatif des caractéristiques des mosaïques

Stellina Vespera
champ natif du télescope 1° x 0,7° 1,6° x 0,9°
dimensions max. du champ étendu (proportions du capteur) 2° x 1,4° 3,2° x 1,8°
dimensions max. du champ étendu (carré) 1,7° x 1,7° 2,4° x 2,4°
dimensions max. du champ étendu (horizontal) 2,8° x 1 3,6° x 1,6°
dimensions max. du champ étendu (vertical) 0,7° x 4° 0,9° x 6,4°
Définition max. du champ étendu 6,4 Mpx 8,2 Mpx
Comparaison du champs de Stellina et Vespera et du champs étendu

Comparaison entre le champ natif de chaque station d’observation et le champ étendu maximum aux proportions du capteur puis aux proportions carrées ( Stellina en bleu, Vespera en gris)

2 – Quel est le principe de fonctionnement de la capture de mosaïques ?

Vaonis a mis au point une méthode innovante de capture d’images permettant d’obtenir, dans un temps optimal, une image du champ étendu, tout en procédant simultanément à l’empilement d’images, indispensable en astrophotographie pour obtenir un rendu de qualité satisfaisante.

Le processus de création d’une mosaïque est complètement automatique.

Après avoir lancé l’observation en mode mosaïque, votre station d’observation balaie progressivement le champ que vous avez défini dans l’application Singularity en décalant le pointage du télescope par petites touches. Simultanément, les images sont capturées pour composer la mosaïque. Au fur et à mesure de la capture, les larges portions d’images qui se chevauchent sont utilisées pour réaliser l’empilement sur ces zones.

La video ci-dessous montre en accéléré le déroulement du processus.

 

Un temps d’observation d’environ 60 minutes (temps d’intégration qui s’affiche dans votre application Singularity) est nécessaire pour que votre instrument balaie l’ensemble du champ étendu et propose une image de la mosaïque finale avec une qualité suffisante.

Si vous décidez de poursuivre l’observation, le temps additionnel sera utilisé pour effectuer des balayages supplémentaires du champ et ainsi améliorer progressivement la qualité de l’image finale.

Au bout de 120 minutes d’observation (temps d’intégration qui s’affiche dans votre application Singularity), vous obtenez une image de l’ensemble du champ d’une qualité significativement meilleure, permettant de réaliser, par exemple, un traitement manuel de l’image pour en faire ressortir les détails plus subtiles.

M31 Andromeda Galaxy premier "mode panorama" jamais intégré à un télescope

Légende : la Galaxie d’Andromède M31, capturée par Vespera avec un temps d’intégration de 2 heures et traitée avec les applications Affinity Photo et Starnet ++ (image : Sébastien Aubry – @adventurerofthethirplanet )

 

Rosette Nebula premier "mode panorama" jamais intégré à un télescope

La nébuleuse de la Rosette, capturée par Vespera avec un temps d’intégration de 2h30 et traitée avec les applications Affinity Photo et Starnet ++. Les cadres superposés à l’image représentent les champs natif de Stellina (en bleu) et de Vespera (en blanc) – (image : Sébastien Aubry – @adventurerofthethirplanet )

3 – Comment utiliser le mode panorama sur votre station d’observation

Singularity propose une interface simple et intuitive qui permet de définir la région du ciel pour laquelle obtenir une mosaïque, en tenant compte de la taille et la forme des objets célestes que vous souhaitez y inclure.

Comme pour toute observation avec Vespera ou Stellina, le point de départ pour obtenir une vue en champ étendu est la recherche de votre cible dans l’Explorer de l’application Singularity. Dans cette version Beta, le mode mosaïque fonctionne avec le mode manuel mais n’est pas compatible avec la fonctionnalité “Plan my Night”.

Si votre cible n’est pas répertoriée dans le catalogue de Singularity, vous pouvez choisir un autre objet proche et disponible dans le catalogue (vous aurez par la suite la possibilité de recadrer le champs d’observation) ou définir une cible manuelle.

Une fois votre cible sélectionnée, Singularity vous propose de démarrer une observation classique ou une mosaïque.

En choisissant cette dernière option, Singularity vous propose une carte du ciel centrée sur votre cible en représentant la région environnante.

La carte affiche tous les objets du ciel profond en indiquant leur formes globales pour les grandes nébuleuses et leur dimensions et orientations pour les galaxies et amas d’étoiles. Les étoiles les plus brillantes sont également représentées.

Un rectangle blanc se superpose à la carte et délimite le champ qui sera capturé par votre station d’observation lorsque vous démarrerez la mosaïque.

Tirez les poignées qui se trouvent dans les coins de ce rectangle pour modifier la taille et les proportions de la région. Le bandeau supérieur à l’écran indique les dimensions en degrés du champ.

Faites glissez la carte afin de cadrer les cibles que vous souhaitez inclure dans le champ.

Singularity interface

L’interface de Singularity pour définir la dimension et le cadrage de votre mosaïque : (1) Tirez les poignées du cadre pour modifier sa taille et ses proportions. (2) Déplacez la carte pour affiner votre composition.

Lorsque vous êtes satisfait de votre cadrage, lancez l’observation pour que votre télescope commence à capturer la mosaïque et vous montre sa progression en temps réel au fur et à mesure de l’acquisition des images unitaires.

Il faut environ 60 minutes pour que la station d’observation complète une mosaïque. Cependant, vous pouvez à tout moment interrompre le processus si l’image en cours vous satisfait. Vous pouvez alors l’enregistrer ou l’exporter en l’état.

Attention cependant : il n’est pas possible de reprendre une mosaïque que vous avez interrompue. Vous devrez recommencer l’acquisition depuis le début. De même, si en cours de réalisation d’une mosaïque vous demandez à refaire la mise au point, la capture sera interrompue et sera reprise (automatiquement) depuis le début.

framing sample

Exemples de définition du cadre de la mosaïque dans Singularity pour différentes régions du ciel : (1) Nébuleuse de la Lagune et Trifide (2) Chaîne de Markarian

Enregistrement et export des images de mosaïques

Vous pouvez, à tout moment, enregistrer et exporter une image de la mosaïque comme vous le faites habituellement avec une observation classique. Le résultat de la mosaïque peut être obtenu en format JPEG ou bien en format brut TIFF si vous souhaitez effectuer une traitement d’image manuel.

Si vous avez activé l’enregistrement des fichiers sur clef USB ou dans la mémoire interne de Vespera, vous y retrouverez tous les JPEG de chacune des étapes de réalisation de la mosaïque ainsi que le fichier brut au format TIFF du dernier état avant l’interruption de l’observation. Vous pouvez également enregistrer toutes les images brutes unitaires au format FITS qui ont servi à l’empilement et à la composition de la mosaïque. Attention toutefois : pour exploiter les images brutes au format FITS, vous devrez manuellement réaliser l’assemblage de la mosaïque ainsi que l’empilement avec une application spécialisée.

Le fichier d’image brut au format TIFF représente la mosaïque assemblée (avec l’empilement réalisé par la station d’observation) et peut être exploité directement dans n’importe quel logiciel de traitement d’images.

Orion Nebula M42 | premier "mode panorama" jamais intégré à un télescope

La région de la grande nébuleuse d’Orion, capturée par Vespera avec un temps d’intégration de 2h30 et traitée avec les applications Affinity Photo et Starnet ++ (image : Sébastien Aubry – @adventurerofthethirplanet )

vespera and its solar filter
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Observer le Soleil avec Vespera et Stellina

Observer le soleil avec Vespera et Stellina

Grâce à leurs filtres solaires optionnels qui ne transmettent qu’ 1/100 000 du rayonnement solaire, Vespera et Stellina permettent d’observer certains des phénomènes qui se déroulent à la surface de notre étoile sans risque pour l’instrument et sans danger pour les yeux puisque l’image est transmise par le capteur intégré à l’instrument. Avec l’activité du Soleil actuellement en augmentation, c’est le bon moment pour démarrer ce nouveau type d’observation et prolonger votre expérience avec les stations d’observation de Vaonis même en plein jour.

 

Vespera et son filtre solaire

Le filtre solaire Vespera se fixe facilement devant l’objectif de la station d’observation et est automatiquement reconnu par l’application Singularity permettant ainsi de lancer l’observation solaire en toute sérénité.

1. Quelle partie du Soleil peut-on observer ?

Le Soleil est structuré en plusieurs couches. Bien qu’il ne comporte pas de surface solide, une des couches extérieures appelée la photosphère est la source de plus de 99% du rayonnement solaire. Dans la pratique, c’est ce que nous considérons comme la surface du Soleil et c’est cette couche que nous pouvons observer avec Vespera et Stellina équipés du filtre solaire.
La photosphère possède une épaisseur d’environ 400 kilomètres et une température d’environ 5500°C.

structure du soleil

La structure du Soleil. Vespera, équipé du filtre solaire, permet d’observer la photosphère – Illustration : Sébastien Aubry.

La partie au-delà de la photosphère est considérée comme l’atmosphère solaire. Sa partie basse est appelée “chromosphère” et n’est observable qu’avec des instruments spécifiques capables de filtrer uniquement la partie du spectre lumineux correspondant au rayonnement de l’hydrogène alpha. On peut aussi en apercevoir des fragments (les protubérances solaires) pendant une éclipse totale de Soleil (taches roses sur le pourtour du disque).

Enfin la partie haute de l’atmosphère solaire est appelée “la couronne” et est observable soit avec un instrument spécifique appelé “coronographe”, soit à l’oeil nu, à l’occasion d’une éclipse totale de Soleil.

2. Que voit-on à la surface du Soleil avec Vespera et Stellina équipés du filtre solaire ?

La photosphère apparait relativement uniforme et ne présente pas de formations permanentes comme c’est le cas pour les planètes où la Lune. En revanche, il y apparait régulièrement des taches sombres isolées ou regroupées. Il s’agit des taches solaires, observables de façon évidente avec les stations d’observation. Cependant, il est parfois possible que la surface du Soleil ne présente aucune tache (voir la suite pour plus d’explications).

Observation solaire avec Vespera et Stellina

Image du Soleil capturée avec Vespera, équipé du filtre solaire montrant des taches solaires.

La durée de vie des taches solaires varie de quelques jours à plusieurs dizaines de jours. Elles suivent la rotation du Soleil et ont également leurs déplacements propres à sa surface. L’aspect du disque solaire change donc tous les jours.
En observant attentivement les plus grosses taches et les groupes de taches, on constate que le coeur très sombre des taches que l’on appelle “ombre” est souvent entouré par une auréole un peu moins sombre que l’on appelle “pénombre”.

Les taches solaires sont des régions plus froides avec une température d’environ 3500°C. Elles sont le résultat de boucles de champs magnétiques particulièrement intenses qui “crèvent” la photosphère et limitent le renouvellement de matière provenant des couches sous-jacentes de l’étoile.
Les taches les plus petites mesurent quelques milliers de kilomètres alors que les plus grosses atteignent 50 000 km de diamètre. Elles pourraient ainsi contenir plusieurs fois la Terre.

Sur le bord du disque solaire, proche de groupes de taches ou de façon isolée, il peut être possible d’observer des zones plus brillantes. Il s’agit des facules. Leur contraste avec l’ensemble du disque solaire est faible et elles sont bien plus difficiles à observer que les taches. Elles sont seulement visibles en périphérie grâce à l’assombrissement apparent des bords du disque solaire. Les facules correspondent à des régions magnétiques plus chaudes, environ 8000°C. Elles peuvent se regrouper en plage de facules très étendues. Sur l’image ci-dessous, obtenue par traitement informatique des images capturées par Vespera, on distingue bien des facules sur le pourtour du disque.

Observer le soleil avec Vespera et Stellina

Traitement informatique d’images du Soleil capturées avec Vespera mettant en évidence les facules photosphpériques

3. Observer et mesurer l’activité du Soleil avec Vespera et Stellina

La quantité de taches présentes sur le Soleil est extrêmement variable et dépend de l’intensité de l’activité solaire. En plus d’un siècle d’observation, les astronomes ont remarqué que le nombre de taches varie de façon régulière selon un cycle d’environ 11 ans. Au début de chaque cycle, le Soleil est quasiment dépourvu de taches puis le nombre augmente progressivement pour atteindre un maximum et décroitre de nouveau. Le cycle d’activité solaire est intimement lié à la dynamique du champ magnétique du Soleil. Ainsi à chaque cycle,celui-ci s’inverse.

Avec Vespera et Stellina, vous pouvez réaliser un suivi régulier du décompte des taches solaires et ainsi surveiller l’évolution de l’activité de notre étoile. Nous sommes actuellement au début du 25ème cycle (depuis que celui-ci a été mis en évidence). Le nombre de taches est encore faible mais va augmenter progressivement. C’est donc le bon moment pour démarrer la surveillance du cycle et voir comment celui-ci évolue.

évolution des tâches solaires

Evolution du nombre de taches à la surface du Soleil. Celui-ci permet clairement de mettre en évidence l’existence d’un cycle d’environ 11 ans.

Si on connait la durée du cycle solaire (encore que celle-ci peut varier de plus ou moins 2 ou 3 ans), il est beaucoup plus difficile de prédire quelle intensité maximum il atteindra. Un suivi et une comparaison avec les précédents cycles peut donc fournir des indices.
Le cycle actuel devrait atteindre son maximum à l’été 2025.

Méthode pour mesurer et suivre l’activité du Soleil.

Si vous démarrez un relevé régulier de l’activité solaire avec Vespera ou Stellina, il est important que vous le poursuiviez tout du long avec le même instrument. En effet, en alternant avec un télescope dont les caractéristiques sont différentes, vous verrez plus ou moins bien les taches et cela influera sur votre décompte.

Il existe une méthode de décompte des taches assez simple qui donne une bonne indication de l’activité solaire. Elle a été établie en 1849 par l’astronome suisse Johan Rudolf Wolf et porte son nom : le nombre de Wolf. La formule suivante permet de le calculer :

R = t + 10g

R est le nombre de Wolf représentant l’intensité de l’activité solaire.
t est le nombre de taches individuelles décompté.
g est le nombre de groupes de taches décompté. Une tache isolée compte en plus pour un groupe.

En fonction de la netteté de l’image obtenue, il peut être parfois difficile de distinguer des petites taches très proches les unes des autres. De même la notion de groupe peut paraitre ambiguë. Ce qui est important c’est de conserver les mêmes règles de décompte dans le temps. Le nombre de Wolf est donc relatif à vos moyens et méthodes d’observation.
En faisant des observations régulières, on peut voir comment les taches évoluent et constater celles qui font effectivement partie d’un même groupe, ces dernières se déplaçant ensemble.

Par exemple, dans l’image ci-dessous capturée par Vespera le 14/07/2022 on peut décompter au moins 40 taches et 5 groupes.
R = 40 + 5 x 10
R = 90
Le nombre de Wolf est de 90.

 

 

 

Observer le soleil avec Vespera et Stellina

Décompte du nombre de taches et groupes de taches à la surface du Soleil.

4. Observer la rotation différentielle du Soleil avec Vespera et Stellina.

Les taches solaires sont entrainées par la rotation du Soleil. Comme elles ont une durée de vie de plusieurs jours, en capturant chaque jour une nouvelle image du Soleil on peut constater leur déplacement et faire l’expérience de mesurer la vitesse de rotation du Soleil. Les taches solaires les plus durables peuvent même être suivies sur plusieurs rotations.

Le Soleil ne possède pas une surface solide et sa rotation n’est pas homogène. Elle est plus rapide au pôle qu’à l’équateur. C’est ce qu’on appelle une rotation différentielle. Les taches plus proches des pôles traversent donc plus rapidement le disque solaire.

Une expérience intéressante et amusante consisterait à réaliser une animation en video de la rotation du Soleil et de l’évolution des taches à partir d’une série d’images prises à intervalle régulier.
Pour réaliser cette manipulation, il est nécessaire de connaitre l’orientation de l’axe de rotation du Soleil par rapport à l’image capturée par Vespera ou Stellina pour aligner chaque image de façon identique. Cette orientation dépend de la date, de l’heure et du lieu de votre observation.
Pour la connaître, vous pouvez par exemple vous aider du logiciel “TiltingSun” que vous pouvez télécharger à l’adresse suivante : https://atoptics.co.uk/tiltsun.htm

Pour repérer la position des taches solaires, mesurer la rotation du Soleil ou réaliser une animation il est nécessaire de connaitre l’orientation du Soleil dans l’image

5. Comment démarrer une observation du Soleil avec Vespera et Stellina ?

Pour observer le Soleil , vous devez vous procurer le filtre solaire (en vente ici). Assurez-vous de disposer de la dernière version de Singularity. Lancez l’application, sélectionnez votre lieu d’observation et depuis le Space Center, choisissez la fonction “Pointage Solaire”. Il vous suffit alors de suivre les instructions à l’écran.

Observer le soleil avec Vespera et Stellina avec l'app Singularity

Après vous être muni du filtre Solaire, choisissez “Pointage Solaire” depuis l’onglet Space Center.

L’observation solaire ayant lieu de jour, il n’y a aucune étoile visible que les stations d’observation puissent utiliser pour réaliser une astrométrie (détection de champ d’étoiles qui permet à Vespera et Stellina de se repérer dans le ciel) et s’initialiser comme c’est le cas lors d’une observation nocturne. C’est la raison pour laquelle vous devez donner un petit coup de pouce à votre station d’observation en l’orientant le plus précisément possible face au Soleil.
Cette opération est très facile en observant l’ombre du télescope projetée sur le sol. Faîtes tourner manuellement Vespera ou Stellina sur sa base. Lorsque les rayons du Soleil passent à travers l’interstice entre le bras et le corps du télescope et coupent l’ombre en deux, cela indique que le télescope est correctement aligné. Il prend ensuite le relai et réalise un balayage pour pointer précisément le Soleil puis effectuer le suivi.

Aligner son Vespera avec le soleil pour l'observation solaire

A gauche : Vespera n’est pas correctement aligné – A droite : Le Soleil passe à travers l’interstice entre le bras et le corps de Vespera, le télescope est correctement aligné.

Une fois le Soleil correctement pointé, Vespera en propose une image dont vous pouvez voir la taille relative depuis les différentes planètes du système solaire accompagné des étoiles qui seraient visibles autour du Soleil si on pouvait s’affranchir de la lumière du jour.
Pour récupérer une image destinée aux diverses expériences évoquées ci-dessus, choisissez “l’image brute” du Soleil.

Observer le soleil avec Vespera et Stellina

Choisissez d’observer le Soleil comme si vous étiez sur une autre planète du système solaire ou bien choisissez l’image brute pour réaliser diverses expériences sur les taches et la rotation du Soleil.

Avertissements

N’observez jamais le Soleil directement à travers un instrument optique qui n’est pas équipé d’un filtre de protection spécifique.
Ne pointez jamais Vespera ou Stellina vers le Soleil si votre station d’observation n’est pas munie d’un filtre commercialisé par Vaonis.

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Les grands événements astronomiques de mai 2022

Les grands événements astronomiques de mai 2022 : le mois de mai verra un beau rassemblement de planètes à l’aube, trois pluies de météores possibles et une spectaculaire éclipse totale de lune.

M3

Messier 3, l’un des magnifiques amas globulaires du mois de mai. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Les grands événements astronomiques de mai 2022

Après une longue période de disette, le ciel nocturne regorge à nouveau d’action astronomique au mois de mai, qui est également la saison des éclipses, avec une spectaculaire éclipse totale de lune le 16 mai. Parallèlement, le ciel de l’aube sera perlé de planètes, auxquelles s’ajoutera la possibilité de plusieurs pluies de météores rares. Quant au ciel profond de mai, il sera la promesse de galaxies.

Le ciel de mai

Les soirs de mai dans l’hémisphère nord, notre regard se portera au loin, vers le point équinoxial de la constellation de la Vierge, où l’on retrouvera le soleil en septembre. Le plan galactique étant hors de notre champ de vision, il est presque impossible de passer à côté des galaxies, quel que soit l’endroit que vous observez dans l’astérisme de la « casserole » de la Vierge. Ces « univers insulaires » lointains s’étendront jusqu’aux constellations voisines de la Chevelure de Bérénice, du Lion et de la Grande Ourse.

Galaxy Groups

Les groupes de galaxie visibles le soir au mois de mai. Stellarium.

Dans l’hémisphère sud, le mois de mai sera marqué par l’apparition des célèbres Croix du Sud (Crux), Grand et Petit Nuage de Magellan et Alpha du Centaure. En une seule soirée, un nordiste de passage dans le sud pourra cocher presque tous les éléments « à voir une fois dans sa vie ». Le plan galactique traversera également le ciel du sud, apportant avec lui la constellation du Scorpion et la promesse du noyau galactique enveloppé de poussière brillante.

M35

L’amas ouvert Messier 35 dans les Gémeaux. Crédit : Stellina/Dave Dickinson.

Pour l’anecdote, Uranus et Neptune ont toutes deux été visitées une seule fois : par la mission Voyager 2, respectivement en 1986 et 1989. C’est pourquoi le site 2022 Planetary Decadal Survey demande à la NASA d’envoyer une mission dédiée aux « géantes glacées » vers Uranus au cours des dix prochaines années, pour une arrivée en 2042.

La lune en mai 2022

Fraîchement sortie de l’éclipse solaire partielle observée fin avril, la lune se dirige vers l’un des événements les plus spectaculaires de 2022 : une éclipse totale de lune visible en Amérique, mais aussi dans une bonne partie de l’Europe occidentale et de l’Afrique. Cette éclipse généreuse durera 85 minutes, pendant lesquelles la face terrestre de la lune arborera la teinte rougeâtre d’un millier de couchers de soleil vus à travers le prisme de l’atmosphère terrestre.

Eclipse

Éclipse totale de lune en mai : explications Crédit : NASA/GSFC/F. Espenak.

Les planètes à observer en mai 2022

Il faudra se lever tôt en mai pour observer les planètes à l’œil nu… mais la vue en vaudra la chandelle.

Le matin du 24 mai, la lune décroissante s’associera à Vénus, qu’elle cachera également (en passant devant elle) à la même date. Et s’il est vrai que cet événement aura lieu dans une bande lointaine du sud de l’océan Indien, vous pourrez toujours vous essayer à un exploit visuel : observer Vénus de jour, en vous aidant de la lune croissante toute proche.

Venus occultation

Zone dans laquelle Vénus sera cachée par la lune le 27 mai. Crédit : Occult 4.2.

À partir du 29 mai, les planètes Vénus, Mars, Jupiter et Saturne seront visibles à l’œil nu à l’aube… Mercure rejoindra le groupe début juin.

May 27th

Planètes observables le 27 mai à l’aube, en regardant vers l’est. Crédit : Stellarium.

Météores du mois de mai

Le mois de mai pourrait accueillir pas moins de trois (!) pluies d’étoiles filantes :

– tout d’abord le 15 mai, surveillez une éventuelle pluie de météores dans la constellation d’Hercule, grâce à la planète mineure 2006 GY2 ;

– puis le 25 mai, guettez une possible augmentation du nombre de météores provenant de la comète périodique 2009P/LINEAR. En effet, en 2022, nous passons à proximité des traînées laissées par la comète en 1903 et 1909. Nous pourrions donc voir une augmentation de l’activité des météores cette année, le radiant se trouvant dans la constellation de la Girafe. Des météores « caméloparalides », ça vous tente ?

– Enfin, le 31 mai, nous passerons près de la traînée de la comète périodique 73P/Schwassmann-Wachmann 3, ce qui pourrait provoquer encore une autre tempête de météores. Une rupture majeure a été observée au niveau de cette comète en 1995, d’où la promesse potentielle d’une nouvelle récolte importante de poussière produisant des météores. C’est à cette comète que l’on doit les Tau Herculides, rarement visibles, dont le radiant a pénétré la constellation voisine du Bouvier.

Radiant

Radiant des Tau Herculides. Crédit : Stellarium.

Les comètes

Plusieurs comètes seront visibles à une magnitude de +10 dans le ciel du mois de mai 2022. Parmi les objets difficiles à observer, 2021 O3 PanSTARRS se trouvera près de l’horizon au crépuscule. Parallèlement, C/2017 K2 PanSTARRS franchira la limite binoculaire de +10 de magnitude en mai, pour devenir observable avec des jumelles plus tard dans l’année. Enfin, C/2021 F1 Lemmon-PanSTARRS et C/2019 L3 ATLAS resteront également difficiles à voir.

L3 ATLAS

Comète L3 ATLAS. Stellina/Dave Dickinson.

Zoom sur le ciel profond (hémisphère nord)

Galaxies en folie : comme indiqué ci-dessus, le mois de mai sera la saison des galaxies. L’une de nos préférées est la galaxie du Tourbillon Messier 51 dans la constellation des Chiens de chasse. Je sais toujours où la trouver, à deux degrés de l’étoile Alkaïd (Eta Ursae Majoris) visible à l’œil nu à une magnitude de +2, dans le manche de l’astérisme de la Grande Ourse. La Chevelure de Bérénice abritera elle aussi une série de galaxies, au sommet desquelles se trouvera M64 à une magnitude de +8,5. Autre bel ensemble, le triplet du Lion est composé de M105, M95 et M96, tous situés dans un champ de vision d’un degré. Enfin, n’oubliez pas d’observer Messier 60 dans la « casserole » de la Vierge, à 55 millions d’années-lumière de nous. En effet, cette galaxie abrite actuellement une supernova (au nom déroutant) à une magnitude de +13 : SN2022hrs.

Supernova

La supernova SN2022hrs au niveau de Messier 60. Crédit : Stellina/Dave Dickinson

Zoom sur le ciel profond (hémisphère sud)

Eta Carina : également connue sous le nom de nébuleuse de l’Homoncule, cette étonnante nébuleuse complexe de la constellation de la Carène se trouvera dans le ciel austral les soirs de mai. Vers le milieu du XIXe siècle, cette région a accueilli une étoile qui, pendant une courte période, fut plus brillante que Sirius. Aujourd’hui, nous savons que l’Homoncule à deux lobes abrite deux étoiles énormes dans une étreinte mortelle, leur masse étant respectivement 250 et 80 fois celle de notre petit soleil. Vous pouvez facilement repérer la nébuleuse de la Carène (NGC 3372), plus volumineuse, avec des jumelles, puis observer le noyau ainsi que l’amas ouvert voisin Trumpler 16.

The Homunculus Nebula. Credit: NASA/Hubble/STScI

La nébuleuse de l’Homuncule. Crédit : NASA/Hubble/STScI

Objet défi (hémisphère nord) – Voir des objets du sud… depuis le nord. Peu de gens le savent, mais il est possible d’observer un grand nombre d’objets emblématiques du ciel austral… depuis le nord ! N’hésitez pas à essayer début mai, vers minuit. Vous aurez toutes vos chances avec Omega Centauri, basse au sud à minuit. Guettez également Beta Crucis (au sommet de la Croix du Sud), visible depuis les latitudes de la Floride en mai.

Objet défi (hémisphère sud) – NGC 6584 : une globulaire lointaine. L’obscure constellation du Télescope, dans le ciel austral, abrite peu d’objets de premier ordre. Un objet du ciel profond vaut cependant le détour : le lointain amas globulaire NGC 6584. Situé à 65 000 années-lumière de la Terre, NGC 6584 se trouve dans le halo galactique, habitant extérieur de la Voie lactée. Relativement difficile à observer, cette globulaire occupe une magnitude de +8, à 3 degrés au sud de l’étoile de magnitude +4 Gamma Telescopium.

Les grands événements astronomiques de mai 2022

01/05 : la lune cache Uranus

08/05 : comète O3 PanSTARRS à 0,6 UA de la Terre

15/05 : pluie de comètes 2006 GY2 Herculides ?

16/05 : pleine lune + éclipse totale de lune

18/05 : Mars passe à tout juste 30′ au sud de Neptune

25/05 : pluie de comètes 209P/LINEAR ?

27/05 : la lune masque Vénus

28/05 : la lune masque Uranus

29/05 : Mars passe à 36′ de Jupiter

30/05 : nouvelle lune

31/05 : pluie de comètes Tau Herculides ?

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Hubble photographie la comète massive C/2014 UN271

La comète lointaine C/2014 UN271 bat le record du noyau de comète le plus volumineux jamais observé.

Comet

Comète C/2014 UN271 – Images HST et modélisations informatiques. Crédit : NASA/ESA/Man-to Hui/Macau University/David Jewitt/UCLA/Alyssa Pagan/STScI

Il existe une comète monstrueuse qui, heureusement pour nous, reste en dehors du système solaire interne. Récemment, les astronomes ont pu orienter le vieux télescope spatial Hubble vers la comète lointaine C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein). Or ce qu’ils ont vu les a laissés bouche bée.

Observée pour la première fois en octobre 2014 par les astronomes Gary Bernstein et Pedro Bernardinelli dans des images d’archives de la Dark Energy Survey, C/2014 UN271 se trouvait à une énorme distance de 29 unités astronomiques (UA) ou 4,3 milliards de kilomètres au moment de sa découverte, près du bord de l’orbite de Neptune. Elle était donc déjà la comète la plus lointaine découverte à ce jour.

L’orbite de C/2014 UN271 est également intrigante : d’une durée de 2,75 millions d’années et orientée vers l’intérieure, elle place indubitablement cette comète dans le lointain nuage de Oort, en sachant que son aphélie se trouve à 39 300 UA, soit un peu moins d’un septième de la distance qui nous sépare de Proxima du Centaure. Comme de nombreuses comètes qui pénètrent dans le système solaire, C/2014 UN271 voit son orbite légèrement déviée lors de son trajet vers l’extérieur.

C/2014 UN271 atteindra le périhélie à 10,9 UA (1,6 milliards de kilomètres) du soleil dans un peu moins de dix ans, en janvier 2031, juste à côté de l’orbite de Saturne. C/2014 UN271 ne représente donc pas une menace pour la Terre ni toute autre planète du système solaire interne, et atteindra une magnitude de +13 uniquement lorsqu’elle se trouvera près du périhélie, où seuls les amateurs munis d’un grand télescope pourront l’observer.

La découverte d’une comète lointaine donne toujours matière à réflexion pour les astronomes, qui se trouvent potentiellement face à un objet volumineux par nature. Or Hubble a réalisé cinq clichés de la comète au début de l’année, le 8 janvier 2022, alors qu’elle se trouvait à 21,4 UA ou 3,2 milliards de kilomètres. Pour cela, Hubble a utilisé sa caméra à grand champ 3.

Il est difficile de mesurer la taille réelle d’un objet aussi lointain. Bien que déjà active, la comète C/2014 UN271 apparaît actuellement comme un objet flou de magnitude +19. Pour l’étudier, l’équipe a isolé le noyau en comparant le « pic » lumineux central à une modélisation informatique de la chevelure environnante. Ensuite, l’équipe a comparé la luminosité observée dans les clichés de Hubble à des images radio antérieures élaborées par l’Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

Comets

Comparaison des comètes les plus massives connues. Crédit : NASA/ESA/Zena Levy/STScI

« Cet objet est étonnant, de par son activité alors qu’il est encore très loin du soleil, explique Man-To Hui, de l’Université des sciences et des technologies de Macao, dans un récent communiqué de presse. Nous avions deviné que la comète pourrait être assez volumineuse, mais il nous fallait de meilleures données pour le confirmer. »

Ces mesures indiquent qu’il s’agit d’un objet de grande taille et exceptionnellement « noir », comme la comète 67P Churyumov-Gerasimenko vue de près par la mission Rosetta de l’Agence spatiale européenne. C/2014 UN271 possède un noyau dont la taille est estimée à 137 kilomètres, soit 40 kilomètres de plus que l’ancien détenteur du record, C/2002 VQ94. À vrai dire, UN 271 est plus grande que certaines lunes, y compris celle de Saturne Épiméthée.

Epimetheus

Épiméthée, lune de Saturne : une presque « jumelle » de la comète UN 271 ? Crédit : NASA/Cassini/Space Science Institute.

Les objets tels que C/2014 UN 271 nous offrent un aperçu précieux du lointain nuage de Oort, y compris la taille et la répartition de ses différents éléments. C’est à l’astronome néerlandais Van Oort que l’on doit la première hypothèse, en 1950, selon laquelle le nuage de Oort était un vaste réservoir de comètes disposées en sphère autour du système solaire, à une distance de 2 000 à 200 000 UA du soleil.

Heureusement que C/2014 UN 271 ne se dirige pas vers la Terre. Pour mémoire, l’objet qui s’est écrasé à Chicxulub, dans la péninsule du Yucatan, il y a 66 millions d’années, mesurait « seulement » 10 kilomètres de diamètre. Si elle devait être frappée par un objet de la taille d’UN 271, la Terre passerait un sale quart d’heure et cet événement se solderait sans aucun doute par des extinctions.

Par chance, nous pouvons admirer la comète C/2014 UN 271 de loin uniquement. Espérons que le télescope spatial James Webb, qui sera bientôt mis en service, nous donnera également des images de la comète dans l’infrarouge l’été prochain.

Lisez l’étude : Détection par le télescope spatial Hubble du noyau de la comète C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) dans The Astrophysical Journal Letters (en anglais).

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Les grands événements astronomiques – avril 2022

En avril, les étoiles brillantes de l’hiver se couchent au crépuscule pour laisser place aux galaxies se levant à l’Est.

Le mois d’avril est le premier mois entier du printemps dans l’hémisphère nord, et d’automne dans celui du sud. Bien que les nuits se raccourcissent de jour en jour dans la partie nord, la durée de la journée en opposition à celle de la nuit est encore à peu près équivalente dans les deux hémisphères.

Pour ceux qui sont entre les moyennes et les hautes latitudes, gardez aussi un oeil sur l’aurore. Alors qu’on sort de la saison d’equinoxe; le Soleil a lancé son coup d’envoi des éruptions avec un évènement de classe X1 en direction de la Terre. Le cycle solaire #25 bat désormais son plein.

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Le NICER observe une fusion de « sursauts » sur un magnétar

L’observatoire NICER de la NASA, installé à bord de la Station spatiale internationale, a observé un phénomène astrophysique inédit.

NICER

NICER (le dispositif carré au centre de l’image) à l’extérieur de l’ISS. Crédit : NASA

Un observatoire de haut vol unique en son genre, installé à bord de la Station spatiale internationale, a récemment effectué une découverte totalement inédite : un objet astrophysique étrange.

Dans la nuit du 10 octobre 2020, l’observatoire orbital Neil Gehrels Swift de la NASA a repéré un phénomène anormal : un magnétar à rotation rapide, qui clignotait dans le spectre des rayons X. Si l’observatoire Neil Gehrels Swift est conçu pour détecter les sursauts gamma, il lui arrive de repérer d’autres sources d’énergie curieuses lorsqu’il balaie le ciel dans le spectre de la lumière visible, des rayons X et des rayons gamma.

Cette découverte a rapidement été baptisée SGR 1830-0645, d’après sa position en ascension et en déclinaison droites dans le ciel. La réactivité de Swift a permis aux chercheurs de suivre la découverte en utilisant l’explorateur de composition intérieure des étoiles à neutrons (Neutron star Interior Composition Explorer, NICER) pour étudier cette source plus en détail. Le NICER a été lancé à bord d’une fusée SpaceX Falcon-9 dans le cadre de la mission CRS-11 le 3 juin 2017. Il est désormais fixé à l’extérieur de la station, sur la structure en treillis intégrée. Composé de 56 détecteurs de rayons X mous, le NICER balaie le ciel une fois tous les 90 orbites dans une gamme de 0,2 à 12 kiloélectronvolts, portion du spectre qui est uniquement transparente au-dessus de l’atmosphère terrestre. Le NICER étudie plus particulièrement la chronologie précise et l’intérieur des étoiles à neutrons, spécialisation qui convient particulièrement au cas étrange de SGR 1830-0645.

Les étoiles à neutrons sont le vestige d’étoiles d’une masse 10 à 25 fois supérieure à celle de notre soleil, étoiles qui ont pris la forme d’un noyau rotatif dense, de la taille d’une ville, après l’explosion d’une supernova. Faisant environ 1,4 masse solaire, comprimée dans un diamètre d’une dizaine de kilomètres, les étoiles à neutrons ne se décomposent pas davantage en raison de ce que l’on appelle la pression de dégénérescence des neutrons.

Magnetar

Représentation artistique du magnétar en rotation SGR 1830-0645. Crédit : NASA.

La sous-espèce d’étoile à neutrons appelée « magnétar » est encore plus étrange. Les magnétars possèdent un champ magnétique des milliers de fois plus puissant que les étoiles à neutrons ordinaires. Ce puissant champ magnétique peut perturber l’épaisse croûte du magnétar, déclenchant de violentes impulsions énergétiques de rayons X comme celles observées sur SGR 1830-0645.

Le NICER a également remarqué un phénomène étrange à propos du magnétar SGR 1830-0645 : les éclairs de rayons X se produisaient trois par trois. Le NICER a observé le trio de sursauts dont la durée diminuait à chaque rotation rapide. Le NICER a pu suivre le magnétar pendant plus d’un mois, jusqu’à ce qu’il devienne trop proche du soleil pour être observé, en novembre 2020.

NICER

Graphique sur 37 jours des sursauts de rayons X fusionnant à la surface de SGR 1830-0645. Crédit : NASA/NICER« Le NICER a suivi la façon dont trois points chauds brillants émettant des rayons X se déplaçaient lentement à la surface de l’objet tout en diminuant, ce qui nous a permis d’observer ce phénomène comme jamais auparavant, a déclaré George Younes (université George Washington/NASA/GSFC) dans un communiqué de presse récent. Le plus grand sursaut finissait par fusionner avec un point plus petit, chose que nous n’avions jamais vue auparavant. »

Malgré le nom « SGR », correspondant au Sagittaire, SGR 1830-0645 se trouve dans la constellation voisine de l’Écu de Sobieski, très près de l’étoile Alpha Scuti, visible à l’œil nu. Très proche du plan galactique, à une distance d’environ 13 000 années-lumière, SGR 1830-0645 se situe à peu près à mi-chemin entre le système solaire et le noyau galactique.

Star Map

Emplacement de SGR 1830-0645 dans le ciel. Crédit : Dave Dickinson/Stellarium.

Cette découverte met en évidence la capacité du NICER à observer en détail la surface et l’activité d’un magnétar distant de milliers d’années-lumière. Elle démontre également l’utilité de la Station spatiale internationale en tant que plateforme d’observation astrophysique, capable d’alimenter des instruments tels que le NICER et le spectromètre magnétique alpha (AMS-2). Le NICER abrite par ailleurs le Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT), expérience de chronométrage des pulsars conçue pour tester la faisabilité de l’utilisation des pulsars pour la navigation dans l’espace lointain.

Il sera fascinant de voir quelles sortes de découvertes étonnantes le NICER réalisera dans les années à venir.

– Regardez la vidéo de la NASA concernant le NICER et SGR 1830-0645 ici

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Premières images scientifiques de la mission IXPE de la NASA

L’observatoire à rayons X dernier cri de la NASA, l’IXPE, est ouvert.

IXPE

Cassiopée A vue à travers les données IXPE (magenta) superposées aux images de Chandra (bleu). Crédit : NASA/MSFC/IXPE

James Webb n’est pas le seul observatoire spatial nouveau prêt à réaliser des travaux scientifiques de pointe en 2022. En effet, la NASA vient de publier la première image scientifique de son nouveau satellite IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer). Lancée fin 2022, cette mission est conçue pour explorer l’univers dans les longueurs d’onde des rayons X en lumière polarisée.

L’image ci-dessus montre le vestige de supernova Cassiopée A (Cas A) dans la constellation du même nom. Située près de Bêta Cassiopée dans la constellation de Cassiopée, la lumière de Cassiopée A a probablement atteint la Terre à la fin du XVIIe siècle, époque où elle a peut-être été enregistrée en tant qu’étoile de magnitude +6 par l’astronome John Flamsteed en 1680. On pense que les couches éjectées ont pu masquer la véritable brillance de la supernova aux yeux des Terriens. Aujourd’hui, nous savons qu’il s’agissait en réalité d’une supernova située dans notre propre galaxie, à 11 000 années-lumière de distance, et qu’elle représente l’une des dernières supernovæ connues dans la Voie lactée.

« L’image IXPE de Cassiopée A est aussi historique que l’image Chandra du même reste de supernova, a rappelé Martin C. Weisskopf (NASA/MSFC) dans un communiqué de presse récent. Ce cliché nous démontre le potentiel de l’IXPE pour ce qui est d’obtenir des informations totalement inédites concernant Cassiopée A, données qui sont en cours d’analyse. »

L’explosion de la supernova a envoyé des ondes de choc dans le milieu interstellaire environnant, visibles sur l’image. L’image IXPE montre les nouvelles données en magenta, superposées aux données précédentes recueillies par l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA, en bleu. L’observatoire examine les rayons X polarisés, ajoutant une dimension scientifique essentielle sur la façon dont la lumière se déplace dans l’espace et donnant des indices concernant l’environnement dont elle provient. La compréhension des supernovæ est cruciale, car ces dernières produisent des éléments plus lourds, qui sont ensuite incorporés dans les générations suivantes d’étoiles et de planètes.

Pour la toute première fois, l’IXPE sera en mesure de dresser une carte de la polarisation des rayons X sur la surface apparente de Cassiopée A, ce qui permettra aux astronomes de caractériser la dynamique et la source d’énergie de la nébuleuse résiduelle. Les astronomes utilisent également des données d’apprentissage automatique pour que les mesures recueillies par la mission soient encore plus précises.

Cas A

Carte à rayons X de Cas A, montrant les « points chauds » dans la nébuleuse en expansion. Crédit : IXPE/NASA

Lancé le 9 décembre 2021 depuis le Centre spatial Kennedy à bord d’une fusée Falcon-9 de SpaceX, l’IXPE est le dernier d’une longue lignée d’observatoires spatiaux à rayons X, dont Chandra, NuStar et le XMM Newton de l’Agence spatiale européenne. L’observatoire se trouve sur une orbite terrestre basse équatoriale, à 540 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre.

IXPE

Vision artistique de l’IXPE dans l’espace Crédit : IXPE.

La suite du programme pour l’IXPE

L’IXPE est le fruit d’une collaboration entre la NASA et l’Agence spatiale italienne, qui a fourni les détecteurs uniques sensibles à la polarisation utilisés dans le système optique. En théorie, la mission de l’IXPE doit durer deux ans, mais comme pour de nombreux observatoires spatiaux, les scientifiques et les ingénieurs s’efforceront d’exploiter au mieux l’IXPE après la fin de sa carrière prévue, dans le cadre d’une éventuelle mission prolongée.

Les astronomes prévoient également d’utiliser l’IXPE pour étudier les trous noirs, les étoiles à neutrons, les magnétars, ainsi que les quasars lointains et les noyaux actifs de galaxie. L’engin spatial transporte trois télescopes identiques sur une perche de 4 mètres de long, qui a été rallongée après le lancement. L’IXPE a un champ de vision effectif d’un peu plus de 11’, soit près de la moitié de la taille d’une pleine lune.

Il sera passionnant de voir quelles nouvelles découvertes scientifiques attendent l’IXPE dans les années à venir.

Cas A

L’emplacement de Cas A dans le ciel. Crédit : Stellarium

Vous pouvez observer le reste de supernova Cassiopée A par vous-même : de petite taille, la nébuleuse Cassiopée A n’est pas impossible à détecter avec un télescope amateur… Elle ressemble à une mince volute de trois minutes d’arc de diamètre, un peu moins de six degrés à l’est de l’étoile de magnitude +2,2 Bêta Cassiopée. Des observateurs ont réussi à visualiser cette nébuleuse avec une ouverture de télescope de seulement 10″… et elle devrait être à la portée du télescope Stellina de Vaonis !