Préparé et rédigé par Claude MARTIN

L'astronomie amateur est un divertissement passionnant, qui nous permet, tout en nous amusant, d'accéder un peu à la connaissance de TOUT ce qui existe dans l'Univers, nous y compris.

Ce TOUT, nous le nommerons le COSMOS.

Nous l'observons tel qu'il nous paraît être à présent, mais c'est trompeur.

Pourquoi? Parce que la lumière ne se déplace qu'à 300 000 km/sec. Cela paraît énorme, et pourtant !

Le soleil est une étoile comme des centaines de millions d'autres ; on ne le voit pas tel qu'il est, mais tel qu'il était il y a 8 minutes, le temps que sa lumière parvienne jusqu'à nous : comme il n'a pratiquement pas changé pendant ces 8 minutes, on peut dire qu'on le voit tel qu'il est.

Ce n'est pas le cas de la plupart des étoiles, tout dépend de leur distance. L'étoile Sirius dont la lumière met plus de 8 ans à nous parvenir. Hé! bien! On la voit comme elle était, il y a 8 ans.

Plus troublant encore, certains astres dont la lumière a mis 50 millions d'années pour nous parvenir, il n'est pas certain qu'ils soient toujours pareils aujourd'hui. Peut-être même ont-ils disparu, et pourtant nous les voyons encore.

Cet Univers dont les dimensions sont tellement inimaginables qu'on ne peut même pas se les représenter, s'est formé il y a environ 14 milliards d'années, paraît-il !
Qui peut penser que le temps et l'espace sont indissociables, que la matière et l'énergie le sont également ?
Qui peut imaginer que le temps soit variable, et que même, dans certaines circonstances, il n'existe plus ?
Qui peut croire que certains astres ont une capacité d'attraction telle que tout ce qui tombe sur eux ne peut pas s'échapper, pas même la lumière ?

Ce qui est passionnant, c'est que malgré tant de connaissances découvertes depuis un siècle, nous continuons d’aller de découvertes en découvertes et nous en sommes qu’au tout début. Cela laisse beaucoup de pain sur la planche à de nombreuses générations d'astronomes !!!!! Et pour nous astronomes amateurs beaucoup de plaisir.

1. Conseils aux astronomes amateurs débutants

Pour pratiquer cette activité passionnante, il est déconseillé, au début, d'utiliser un instrument d'optique genre lunette ou télescope. Je vous dirai même que c'est plutôt nuisible.
Démonstration :
Il arrive, que des personnes peu averties achètent, cher, un instrument de ce genre pour eux ou leurs enfants.
Par une belle nuit étoilée, rares sous nos climats, ceux-ci, enthousiastes, mettent leur œil derrière l'oculaire, et qu'est-ce qu'ils voient?…………………………………Rien! Ils ont beau déplacer la lunette dans tout le ciel, ils ne voient rien, parfois une étoile, ni plus brillante, ni plus grosse que s’ils la regardaient à l'œil nu. Décourageant n'est-ce pas!
Désormais la lunette n'est plus qu'un instrument de décoration pour leur salon. Quel dommage!

Pourquoi? Attendez, je vais vous l’ expliquer.
C'est à cause du champ étroit de la lunette, conséquence de sa grande longueur focale.
Ca y est! Je commence à parler le jargon des initiés, c'est une manie de tous les amateurs de distractions techniques.
Exemple : imaginez un fusil, remplacez la ligne de mire par un tube de un cm de diamètre muni d'un cache qui vous empêche de voir autour du tube. Dans ces conditions essayez d'atteindre un lapin qui coure à 2000 mètres. Prévenez moi si vous réussissez. Un télescope, c'est comme un fusil, il faut savoir viser ….

2. Observer le ciel à l'œil nu

Vous ne le croirez pas, mais des étoiles, dans le ciel, il y en a autant le jour que la nuit. Mais le jour on ne peut pas les voir, (sauf, parfois, des objets comme Vénus et La Lune), car la lumière du soleil est supérieure à leur propre éclat. Dès que la nuit est suffisamment sombre pour que l'éclat des étoiles sorte de l'éblouissement du soleil, on peut commencer à observer.

L'idéal pour bien observer, c'est d'être dans la campagne sans aucune lumière parasite, ni halo d'une agglomération proche. En France c'est rare. On appelle cela la pollution lumineuse. Comme m'a dit récemment un bon ami, une pollution nocturne. Bon passons! De nos jours les gens qui ont peur du noir comme certains enfants, exigent d'être éclairés la nuit comme en plein jour. Hélas! Ils ont oublié les pauvres, l'ineffable poésie d'un ciel étoilé. Bien que cette pollution lumineuse nous masque les trois quart des objets du ciel, il est possible de déceler les plus brillants, comme les étoiles de première grandeur, les principales planètes, la lune et autres objets assez lumineux pour imprégner notre pupille.

Le plus commode est de s'allonger, mollement, dans une chaise longue, au milieu du jardin, habillé confortablement, car les nuits sont parfois bien fraîches. Eteindre toutes les lumières qui éclairent le jardin et tâcher de s'abriter de celles qui sont à l'extérieur et qui peuvent atteindre l'œil directement. Il faut un quart d'heure à une demi heure, dans une nuit bien noire, pour que l'œil s'habituant à l'obscurité, acquière son acuité maximale. Autant dire qu'en ville il est bien difficile d'y arriver.

Pour commencer il faut se familiariser avec le ciel, à l'œil nu. Si vous n'avez personne pour vous aider, le mieux est d'utiliser une carte du ciel.
Pour lire une carte du ciel (utilisez la carte du mois en cours dans une revue astronomique : ASTROSURF – MAGASINE , ASTRONOMIE MAGAZINE ou CIEL ET ESPACE), il faut la lire en la plaçant au-dessus de votre tête, et en faisant coïncider les 4 points cardinaux avec les indications nord-sud et ouest-est de la carte.
Le premier instrument utile au début, c'est une lampe de poche diffusant une lumière rouge (le vernis à ongle de madame fait parfaitement l’affaire) pour lire la carte sans s'éblouir. Le deuxième c'est une boussole bon marché, pour repérer les 4 points cardinaux. Si on n'en a pas ce n'est pas grave ! Il suffit de se rappeler que le soleil se lève à l'Est, est au Sud à midi, et se couche à l'Ouest.

Le but de l'observation est de discerner, puis de reconnaître parmi toutes les étoiles visibles, celles qui, réunies par des lignes fictives, forment ce que l'on appelle des constellations. D'ailleurs les anciens astronomes qui n'avaient que leur œil pour regarder le ciel, ont fait d'énormes découvertes. Il est vrai à cette époque ils n’étaient point gênés par nos lampadaires !!!!
Ces constellations ont des noms parfois insolites, qui leur ont été donnés par les peuples anciens (Sumériens, Chaldéens, Egyptiens, Grecs, Arabes, etc.).
Les plus faciles à repérer sont la Grande Ourse et la Petite Ourse, qui ressemblent à une casserole, les Gémeaux, Orion, Cassiopée, qui a la forme d'un W, le Lion, etc…

L'étoile Polaire ou Polaris a la particularité, par pur hasard, d'être à peu près dans le prolongement de l'axe de rotation de la Terre, ce qui fait que pour nous, elle paraît immobile, tant au cours de la nuit, que durant toute l'année.

Certaines constellations, qu'on appelle circumpolaires, paraissent tourner autour de l'étoile polaire au cours de la nuit, chaque jour à la même heure on les retrouve à peu prés à la même place, pas tout à fait, car chaque jour elles se déplacent de 1/365eme d'année. Les principales dans ce cas sont : la Grande Ourse, la Petite Ourse, Cassiopée, La Girafe, et quelques autres moins visibles. Les autres dans leur déplacement finissent, au cours des mois, par disparaître derrière l'horizon. On ne les revoit que l'année suivante.

3. Les étoiles

Rien, de ce que nous voyons dans le ciel n'est immobile.

Les constellations nous paraissent fixes dans le ciel, comme collées à la voûte céleste. Cette voûte virtuelle, les anciens astronomes l'appelaient la sphère des fixes. Ils ont donc pensé pendant des siècles, que la position des étoiles sur la sphère des fixes était immuable, éternelle. Ils se trompaient, mais ils ne pouvaient pas s'en rendre compte. Les hommes ne vivent pas assez longtemps. On sait maintenant que les étoiles se déplacent, mais elles sont tellement distantes, tant entre elles que par rapport à nous qu'il faut plusieurs millénaires, pour s'apercevoir qu'elles ont bougé.

Allez voir sur ce même site le travail d'Olivier Ducharry sur les étoiles doubles.

Et le soleil ?

Le Soleil, c'est notre étoile à nous! C'est une étoile comme les autres, plutôt petite. On peut dire que nous en faisons partie, que nous lui appartenons. Les peuples qui adoraient le Soleil comme les Mayas, les Incas, ou les Egyptiens avaient biens raison, car si le Soleil n'existait pas, nous n'existerions pas non plus. Il gouverne un ensemble d'astres que l'on appelle le système solaire.

4. Les planètes

Les anciens astronomes, où plutôt astrologues (à cette époque, c'était la même profession), se sont rendu compte que, contrairement aux étoiles qui pour eux étaient fixes, il existe des astres, dont le déplacement est observable sur le fond du ciel, de jour en jour. Ils les ont appelées planètes, ce qui signifie "astres errants", en ancien grec. Si on les compare aux étoiles ces astres sont très proches de nous, car ils font partie du système solaire.

Le système solaire est un peu comme un archipel dans l'océan.
Prenons un exemple:
Si on représentait la distance Terre-Soleil, qui est de 150 millions de km en moyenne, par une longueur de 50cm, l'étoile la plus proche de nous, qu'on appelle pour cela, Proxima, dans la constellation du Centaure, serait à 60km environ. Entre les deux, c'est pratiquement le vide absolu.

Un moyen de distinguer une étoile d'une planète est d'observer son éclat, une étoile scintille, parce que la lumière ponctuelle qu'elle émet est plus affectée par les perturbations atmosphériques, surtout si elle est basse dans le ciel. Une planète scintille moins, ou pas du tout, parce qu'elle n'émet pas de lumière propre, mais réfléchit celle du Soleil, son rayon de lumière est plus épais et il est donc moins affecté par les perturbations atmosphériques.

D'ailleurs, si on voit une étoile très brillante, et que celle-ci apparaît dans le soir, bien avant les autres, ou le matin bien après les autres, c'est une planète. Généralement c'est Vénus, qui est l'astre le plus brillant après la Lune. Si on observe une planète avec des jumelles, ou une petite lunette, dans certains cas, comme Jupiter ou Mars, on distingue très bien un petit disque. Pour Vénus ou Mercure on observera parfois un croissant, comme la Lune, à cause de leur localisation entre le Soleil et nous.

Une étoile même à très fort grossissement demeure toujours un point lumineux.

Les planètes les plus faciles à observer à l'œil nu, sont: Vénus, Mars , Jupiter et Saturne , quand elles sont dans notre portion de ciel. Mercure est tellement prés du soleil, qu'elle se couche en même temps que lui ou peu de temps après, elle est en général, difficile à distinguer dans l'éclat du couchant. Uranus et Neptune sont tellement loin et leur éclat est si faible, qu'il faut d'abord les localiser par leurs coordonnées astronomiques, pour les distinguer du champ d'étoiles devant lequel elles passent. Pratiquement elles ne sont pas visibles à l'œil nu.

Mais où sont-elles donc ces planètes dans l'immensité du ciel?
Réponse : A proximité de l'écliptique!
Merci, ça explique tout ! Bon ! Voilà encore un terme technique qu'il faut expliquer. C'est le chemin que suit le soleil dans le ciel, entre son lever et son coucher. Evidement c'est tout faux! Tout le monde sait que ce n'est pas le Soleil qui tourne autour de la Terre, mais la Terre qui tournant autour de son axe donne cette impression. Nos sens nous abusent.

Déduction, dans quel sens tourne la terre ? Le soleil se lève à l'est et se couche à l'ouest, donc la terre tourne en sens contraire, de l'ouest vers l'est. CQFD.

Les anciens astronomes Grecs l'ont appelé écliptique, parce que les éclipses ont lieu quand elle cette ligne virtuelle est croisée par la trajectoire de la Lune. Elle commence à l'Est, monte dans le ciel en direction du Sud puis redescend vers l'Ouest. On appelle aussi cette région de 18° centrée sur l'écliptique : le Zodiaque. Les astrologues emploient toujours ce mot. Cette zone traverse les 12 constellations qu'ils utilisent pour composer l'horoscope de leurs clients (en fait 13). Bien entendu les astronomes sérieux n'attachent aucun crédit à ces élucubrations divinatoires, issues des religions Sumériennes et Egyptiennes (4000 ans av. J.C). --> Voir dans ce même site la conférence sur l'Astrologie.

Considérons le Soleil, c'est une sphère ; comme la Terre, il a un équateur, si nous prolongeons cet équateur, sous forme d'un disque de la taille du système solaire, on s'aperçoit que toutes les planètes sont à proximité de ce disque. Supposons que ce disque en traversant la Terre laisse une trace à sa surface. Comme l'axe de la terre est incliné, cette trace croiserait l'équateur terrestre en deux points diamétralement opposés. Cette trace c'est l'écliptique. Hum ??? Est-que je me suis bien fait comprendre ? On en reparlera sûrement.

Comme tous les loisirs qui ont une base scientifique, comme la marine, la médecine, la botanique, etc. l'astronomie ne peut échapper à un jargon technique, dont il faut connaître un minimum de mots.

Dans le système solaire, les distances ne se mesurent pas en kilomètres, il faudrait trop de zéros. Elles se mesurent en unités astronomiques. Une unité astronomique est égale à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit 149.600.000 km. En gros 150 millions de Km. On l'écrit UA.
Exemples : Mercure est à une distance moyenne égale à 0,39 UA du Soleil. Vénus à 0,72 UA, Mars à 1,52 UA, Cérès 2,76 UA, Jupiter à 5,20 UA, Saturne à 9,54 UA, Uranus à 19,2 UA, Neptune à 30,1 UA, Pluton à 39,5 UA et Xéna (découverte en 2005) à 96,78 UA. En km Neptune est à 150 000 000 X 30= 4 milliards 500 millions de km environ. C'est déjà pas mal!

A noter que notre système solaire vient de passer de 9 à 8 planètes. Depuis le 23 Août 2006 nous avons perdu, sur décision de l’Union Astronomique Internationale(U.I.A), Pluton qui n’entrait pas dans la définition requise. Rassurez vous elle est toujours là!

L' orbite c'est la route que chaque planète parcourt pour faire le tour du Soleil. La Terre parcourt son orbite en un an à la vitesse moyenne de 100 000 km/h. La durée de l'année est différente pour chaque planète.
Exemples : Mars met 687 jours terrestres pour parcourir son orbite. Mercure 88.

L'orbite des planètes n'est pas un cercle, mais une ellipse plus ou moins allongée. (Une ellipse c'est comme un cercle qui aurait 2 centres, ce qui lui donne une forme ovale.)

Les planètes ne sont que la partie la plus facilement visible du système solaire (cf. conférence sur les Astres instables)
Entre Mars et Jupiter il existe une zone que l'on appelle La ceinture d'astéroïdes, où des milliers de petits astres sont aussi en orbite autour du Soleil. Leur taille va d'un grain de poussière à un simple bloc de roche, et jusqu'à des planètes naines de 100 à 900 km de diamètre, comme Pallas, Vesta ou Cérès.

Au delà de Neptune on a découvert une autre zone appelée ceinture de Kuiper, remplie elle aussi de milliers de petits astres glacés, d'où se détachent parfois des comètes qui viennent traverser notre portion de ciel, et dont certaines reviennent périodiquement nous visiter. Ces comètes que nous admirons quand elles apparaissent, terrorisaient les peuples anciens, ils pensaient que c'était un présage de catastrophes.

Enfin beaucoup plus loin encore, il existe une autre zone, sphérique celle là, appelée nuage de Oort. Elle enveloppe l'ensemble du système solaire. De cette zone nous parviennent aussi des comètes, mais celles là, nous humains, ne les voyons qu'une fois.

C'est probablement la limite du système solaire, après il faut rejoindre la zone de l'étoile Proxima du Centaure pour trouver, peut-être, un nouveau système comme celui de cette étoile que nous appelons le Soleil.

5. La voûte céleste

Comme je le disais précédemment, quand on regarde le ciel, par une belle nuit étoilée, on a l'impression d'être dans une demi-sphère creuse, dont on occuperait le centre. Encore un abus de nos sens. C'est complètement faux bien entendu, nous ne sommes au centre de rien du tout. Nous levons les yeux, les étoiles nous paraissent collées sur la voûte céleste, c'est faux encore, la voûte céleste n'a pas de limites. Les étoiles collées, faux toujours, elles sont à des distances infiniment variables.

On mesure ces distances en années-lumière, parce qu'en UA il faudrait trop de zéros.
Sachant qu'un rayon lumineux voyage dans le vide à un peu moins de 300.000 km par seconde, quelle distance parcourt-il en un an?
Réponse : Une année-lumière, symbole : AL.
Proxima du Centaure est à 4,85 AL, Rigel dans la constellation de Orion est à 900 AL, certaines étoiles sont à 2 500 AL de nous, d'autres à 50 000. etc. En km je laisse ce calcul aux forts en arithmétique.
C'est ce qu'on appelle des distances astronomiques.
C'est trop, notre cerveau ne peut pas les concevoir.

Allez! Quelques définitions encore pour s’amuser:
Le centre de la voûte céleste, à l'infini, juste au-dessus de notre tête : c'est le Zénith.
Son opposé à l'infini sous nos pieds : c'est le Nadir.
L'horizon terrestre, c'est la ligne qui sépare le ciel de la terre, l'horizon astronomique, c'est son prolongement jusqu'à la voûte céleste.
Pour trouver les objets très lointains, non visibles à l’œil nu, il va falloir naviguer dans le ciel comme un aviateur ou un marin navigue sur mer ou dans les airs.
Pour le repérage, on utilise des cercles de coordonnées qui en astronomie se nomment :

• Déclinaison : de 0 à 90 degrés positifs pour l’hémisphère Nord, 0 à 90 négatifs pour le Sud (cela correspond à notre latitude sur Terre).
• Ascension droite : donnée en heures, minutes et secondes sur 360° et qui correspond sur Terre à notre longitude.

6. La Galaxie

Toutes les étoiles que nous voyons dans le ciel, appartiennent à un immense groupement d'étoiles : la Galaxie, appelée aussi Voie Lactée. Le mot gala signifie lait en ancien grec. On peut comprendre pourquoi!

Toujours mollement allongés, chaudement vêtus, dans notre chaise longue, observant le ciel, par une nuit bien noire. Notre œil étant bien acclimaté, nous apercevons au dessus de notre tête, une bande légèrement blanchâtre, lactée, qui traverse le ciel du Nord au Sud : c'est la Voie Lactée. Ou plutôt, c'est la Galaxie vue par la tranche. Cette zone blanchâtre, si vous la regardez dans des jumelles, vous constaterez qu'elle est formée de millions d'étoiles, que notre œil nu n'est pas capable de séparer.

La Galaxie est un disque en forme de spirale dont le diamètre mesure environ 100 000 AL.

Nous, c'est à dire le Soleil, nous sommes dans un bras de la spirale, presque au bord, et quand nous regardons la Voie Lactée vers le Sud (en direction de la constellation du Sagittaire), nous regardons vers le centre de la Galaxie. C'est là notre univers, dans lequel notre Soleil est perdu. Que dire de la Terre ? Grain de poussière improbable, contaminée par des traces biologiques, dont certaines qui se disent pensantes, se prétendent Humanité. L'astronomie rend humble!

7. Les galaxies

Bien que la Galaxie soit perdue elle aussi, dans l'immense vide universel, nous ne sommes pas seuls dans l'UNIVERS. D'autres groupes d'étoiles existent, de tailles et de formes variables, par analogie avec la notre, on les appellent aussi galaxies, avec un "g" minuscule. Entre les galaxies il y a le vide intergalactique et les distances sont encore plus monstrueuses. Il y des milliards de milliards de galaxies, on ne sait pas combien.

On a remarqué quelles sont assemblées par groupes, qui peuvent en contenir quelques dizaines, quelques centaines ou plus. Nous même faisons partie d'un ensemble d'une trentaine, que l'on appelle le groupe local. Les deux plus proches de la nôtre sont le Grand nuage de Magellan, qui est distant de 160 000 AL, et le Petit nuage de Magellan qui est à 180 000 AL environ. On peut les observer à l'œil nu depuis l'hémisphère Sud, sous forme de taches blanchâtres irrégulières. On les voit encore mieux dans des jumelles.

Dans l'hémisphère Nord, durant les mois d'été, c'est la Grande galaxie d'Andromède que l'on peut déceler. Les astronomes la désignent par le nom de code M31. Avec un ciel pur, une nuit bien noire, et de bons yeux comme les vôtres, on peut l'observer à l'œil nu, sous la forme d'une petite tache ovale, très pâle dans la constellation homonyme. Moi je ne peux pas la voir, je n'ai plus l'acuité visuelle suffisante. Par contre avec des jumelles je la vois très bien.

La galaxie d'Andromède est, paraît-il, deux fois plus grande que la nôtre. C'est une spirale comme la nôtre. Elle nous parait elliptique car elle se présente obliquement à notre regard. Elle est accompagnée de deux petites galaxies satellites. Elle est à environ 2 600 000 AL. C'est l'objet le plus lointain que l'on peut observer à l'œil nu.
Deux millions six cent mille années ! C'est donc le temps qu'il a fallu pour que la lumière émise par ses étoiles, voyage jusqu'à nous, à raison de 300 000 km par seconde.
Cette galaxie, nous ne la voyons pas comme elle est, mais comme elle était il y a 2 600 000 ans. Comment est-elle maintenant ? Mystère ! Pour le savoir, il faudra attendre 2 600 000 ans.
Elle se dirige lentement vers nous, ou nous nous dirigeons lentement vers elle à 270 km/sec environ. Dans deux ou trois cent millions d'années, elles se rencontreront et se mélangeront... disent les astrophysiciens !

Bon! Tout ce qui précède est une vision bien simpliste de l'Univers. Depuis un siècle on y a fait plus de découvertes que depuis l'origine de l'humanité. Pour nous astronomes amateurs, c'est impressionnant, ça fait même un peu peur ne trouvez vous pas ? Mais c'est une source d'émerveillement extraordinaire, un sujet d'observations et d'études infini.

L'Univers a été le commencement de tout, il sera la fin de tout. Mais ne nous faisons pas trop de soucis, nous avons le temps. Si l'on en croit les astrophysiciens, l'Univers a environ 14 milliards d'années. Le Soleil, lui s'est formé il y a 4 milliards 500 millions d'années, il existera, paraît-il, encore 5 milliards d'années pour éclairer et chauffer la microscopique Terre. Nous avons tant de choses à apprendre encore, qu'il faudra bien tout ce temps là pour y arriver. Mais nous pouvons penser qu’il y aura bien longtemps que la vie sur Terre aura disparu.

Terminons ce texte par une pensée d’Albert EINSTEIN : «Si il y a une chose que j'ai apprise, au cours d'une longue vie, c'est que toutes nos découvertes scientifiques comparées à la réalité, sont primitives et infantiles. Mais, elles sont bien la chose la plus merveilleuse que nous ayons.»