A

Accrétion

Action mécanique induite par la force gravitationnelle provoquant l'accumulation des poussières et des nuages de gaz présents dans l'espace sous forme d'étoiles, de planètes ou de lunes.

Acide

Composé hydrogéné dont la solution dans l'eau produit des ions hydrogène H+. Il agit sur les bases en produisant des sels en substituant un métal au composant hydrogène.

Acide aminé

Composé dérivant de l'ammoniac (NH3 où l'on substitue à l'hydrogène des radicaux alcoyles. Il y a théoriquement 64 arrangements possibles de triplets codons, 4x4x4, mais en réalité il n’y a que 20 acides aminés, différents codons produisant les mêmes acides aminés. A chaque acide aminé correspond un codon. Cette séquence forme le code génétique.

Acide nucléique

Acide phosphoré composé d'ADN et d'ARN, présent dans le noyau et le cytoplasme de la cellule. Composé de nucléotides couplés en gènes, il forme les chromosomes. Capable de fonction d'autoréplication et catalytique, il est à la base de l'hérédité. Le biochimiste J.Watson et le biologiste F.Crick reçurent le prix Nobel en 1953 pour avoir découvert ses propriétés.

Adams, John Couch (1819-1892)

Astronomes et mathématicien anglais du XIXe siècle qui fut le premier, à l'âge de 24 ans, à prédire l'existence et à calculer la position d'une planète au-delà d'Uranus. Malheureusement, Adams ne publia pas ses calculs et sera devancé par Galle qui confirmera l'existence de Neptune sur base des calculs effectués indépendamment de lui par Urbain Le Verrier.

ADN, ARN (DNA, RNA)

Eléments constitutifs des cellules eucaryotes. Molécules d'acide désoxyribonucléique (ADN) et ribonucléique (ARN), composées de sucres et de bases pyrimidiques ou puriques. La molécule d’ADN comprend environ 3.5 milliards d’atomes. Ils forment une chaîne constituée de nucléotides disposés en double hélice parallèle inversée dont les bases sont reliées par des ponts hydrogène. Formant les chromosomes ils sont à la base de l’hérédité. L’ADN n’agit jamais directement, il est toujours lu et recopié pour éviter tout risque d’altération.

Albedo

Pouvoir réfléchissant d'un astre. C'est le rapport entre la quantité de lumière réfléchie par un objet et la quantité de lumière qu'il reçoit. Un objet réfléchissant 100 % de la lumière qu'il reçoit présente un albedo de 1.0 tandis qu'un objet absorbant 100 % de la lumière présente un albedo égal à 0.0.

En géologie il s'agit de traces claires ou sombres marquées sur un objet dont l'origine n'est ni géologique ni topographique.

Alcoyle

Hydrate de carbone duquel on a retiré un atome d'hydrogène.

Altazimutal

Les instruments d'astronomie utilisent deux types de montures : équatoriale ou altazimutale. Cette dernière est similaire aux deux mouvements simples que permet un trépied : le déplacement dans le plan vertical (en élévation) et dans le plan horizontal (en azimut). Si la monture altazimutale est très pratique pour l'observation terrestre, elle ne permet pas de compenser le mouvement de rotation de la Terre lorsqu'on observe le ciel, à moins d'être gérée par un ordinateur (systèmes Goto).

Année-lumière (light-year)

C'est la distance parcourue par la lumière en une année, sachant qu'elle se propage dans le vide à la vitesse de 299792.458 kilomètres par seconde. Elle équivaut à une distance de 9,46053 mille milliards de kilomètres ou encore 5,88 mille milliards de miles, soit 63239 Unités Astronomiques (UA).

En une seconde, la lumière franchit une distance de 299792 km, raison pour laquelle cette mesure de distance représente également une durée. En un peu plus de 8 minutes, la lumière parcourt la distance qui nous sépare du Soleil et atteint Pluton au terme d'un voyage de 5 heures. Pour atteindre l'étoile la plus proche, le fossé des distances s'accroît démesurément. Proxima du Centaure se situe à 4.3 années-lumière.

L'équivalence des termes de distance et de durée signifie que la lumière que nous recevons aujourd'hui de cette étoile fut émise il y a plus de 4 ans ! Quand nous observons la galaxie d'Andromède, située à environ 2.5 millions d'années-lumière, nous captons en fait une lumière qui fut émise il y a 2.5 millions d'années, à l'époque préhistorique. Cette particularité offre aussi un avantage dans la mesure où nous pouvons jeter un regard sur des objets du ciel et des phénomènes du passé, qui pour la plupart se sont éteints depuis longtemps. Voir loin, c'est donc voir tôt dans l'évolution de l'Univers, à une époque où il présentait des conditions différentes d'aujourd'hui.

Antimatière

Concept inventé en 1927 par Paul Dirac. Il s’agit d’une substance constituant les corps dont la charge électrique et le moment magnétique sont opposés à ceux de la matière ordinaire. Le positron ou électron positif est un anti-électron. Aujourd’hui la plupart des particules élémentaires ont leur antiparticule. Matière et antimatière ne peuvent coexister dans la même enceinte. La collision d’un tel couple entraîne une gerbe d’énergie caractéristique de leur annihilation. Cela étant, rien ne s’oppose en théorie à ce qu’une entité très éloignée soit constituée uniquement d’antimatière. Les propriétés de cette “matière” seraient simplement opposées à celles que nous connaissons ici bas.

Antipode

Région qui est directement opposée à un endroit sur un objet (Pôle Nord - Pôle Sud, etc)

Aphélie

Point de l'orbite d'un astre qui est le plus éloigné du Soleil. On parle d'apogée quand on prend la Terre pour référence et d'apoastre ou apoapsis lorsque l'objet ou l'astre orbite autour d'un autre corps céleste (par exemple autour d'une étoile). Opposé à périhélie.

Apoapse

Synonyme de apoapside ou apocentre. C'est le point de l'orbite d'un corps céleste où la distance au foyer est maximale. Opposé à périapse (ou périapside ou péricentre). On parle d'aphélie quand on se réfère à une orbite autour du Soleil.

Apogée

Point de l'orbite d'un satellite qui est le plus éloigné d'une planète. On parle d'aphélie quand on prend le Soleil pour référence. Opposé à périgée.

Aristarque de Samos (310-230 avant notre ère)

Astronome et mathématicien grec né au 2e siècle avant notre ère. Il détermina par trigonométrie les distances moyennes du Soleil et de la Lune. C’est en observant la forme que prenait l’ombre de la Terre sur la surface de la Lune, qu’il pu déterminer la distance Terre-Lune. Malgré l’imprécision de ses instruments, Aristarque parvint également à estimer la distance Terre-Soleil. Bien que son erreur atteignit un facteur 20, il considérait que le Soleil était 20 fois plus éloigné que la Lune. Dans sa logique, il estimait également que la petite planète Terre devait tourner autour du grand Soleil. Si les étoiles paraissaient fixes, c'est parce qu'elles étaient extrêmement éloignées. A juste titre Aristarque fut surnommé "le Copernic de l'Antiquité". Malheureusement ses travaux ont été perdus. Nous n'en avons connaissance qu'à travers un traité rédigé par Archimède.

Argument du périhélie

Synbolisé par la lettre grecque ω. Il s'agit de l'angle formé par la direction du périhélie et la ligne des noeuds ascendant et descendant de l'orbite d'un astre (satellite, comète, etc).

ARN-Transfert

Molécule hybride en forme de T constituée d’un acide aminé et d’un triplet de bases ou codon. Il se lie par complémentarité à 3 bases de l’ARN-Messager. Ce dernier est transcrit en une chaîne d’ARN-Transfert dans les ribosomes.

Astéroïde

Ou planétoïde; c'est un objet rocheux de dimension moyenne (~1 à 1000 km) orbitant autour du Soleil. En 2015, les astronomes avaient catalogués 750000 astéroïdes de plus de 1 km de diamètre. La plupart sont rassemblés dans la Ceinture principale des astéroïdes située entre les orbites de Mars et de Jupiter, entre 2.2 et 3.4 UA. Quelques uns ont des orbites plus elliptiques ou plus inclinées et certains peuvent frôler la Terre, il s'agit des géocroiseurs ou NEO (Near Earth Objects). Il existe également des astéroïdes éparpillés entre Saturne et Neptune (les Centaures), à hauteur de l'orbite de Pluton (Plutinos) et entre l'orbite de Pluton (30 UA) et environ 100 UA regroupés dans la famille des Transneptuniens ou des Objets de la Ceinture de Kuiper (KBO).

Astroblème

Cratère formé par l'impact d'une météorite sur la Terre.

Atome

Plus petite partie d’un corps simple qui conserve toutes les propriétés de ce corps. la combinaison des atomes engendre des molécules qui donneront les différents états de la matière. Un atome est constitué d’un noyau constitué de protons et de neutrons autour duquel gravitent les électrons.

Atmosphère

Terme habituellement utilisé pour quantifié la force de pression atmosphérique. Sur Terre, la valeur de la pression atmosphérique standard (à 20°C au niveau de la mer) est de 1,013 bars ou 768 mm de mercure, ce qui équivaut à une force de pression de 1,03 kg/cm2. Sous la mer la pression augmente en moyenne d'une atmosphère tous les 10 mètres de profondeur.

Aurore

Boréale (hémisphère nord) ou australe (hémisphère sud), il s'agir d'un phénomène lumineux évanescent provoqué par l'interaction du vent solaire avec le champ magnétique terrestre dans la haute atmosphère. L'aurore est produite par une décharge électrique dans un milieu de très faible densité, proche des phénomènes d'électroluminescences que nous connaissons bien par les tubes au néon. Les aurores apparaissent quasi simultanément et présentent les mêmes caractéristiques dans les deux hémisphères. Un phénomène similaire a également été observé sur les planètes géantes.

B

Bar

Unité de pression valant 100 kilopascal dans le Système International d'unités ou encore 0,987 atmosphère, soit 1,02 kg/cm2.

Barlow

La lentille de Barlow est une optique divergente qui se place dans le porte-oculaire et qui permet d'augmenter la distance focale de l'objectif et donc d'augmenter le grossissement. Une Barlow grossissant 2x, double la distance focale de l'instrument, une 3x la triple. Bien que cette optique soit aujourd'hui d'excellente qualité il est préférable de la remplacer par une Powermate de Tele Vue qui consiste en un système convergent et télécentrique. Cet accessoire doit s'utiliser avec des oculaires de moyennes focales (entre 8 et 25 mm environ) car il est inutile de pousser le grossissement d'un télescope ou d'une lunette au-delà de 2 fois le diamètre de l'objectif exprimé en millimètres, sauf exception (site particulièrement bien situé et bénéficiant d'une turbulence très faible).

Base

Substance qui combinée avec un acide produit un sel et de l'eau. Egalement synonyme de nucléotide.

Big Bang

Terme inventé par Fred Hoyle en 1949 lors d’une émission du Third Programme de la BBC pour qualifier l’explosion primordiale de l’Univers (Hoyle étant opposé à cette théorie, il faut considérer cette expression péjorativement dans son esprit).

Comme le faisait remarquer avec humour David N.Schramm de l’Université de Chicago dans Physics Today en avril 1983, “il y a 15 milliards d’années eu lieu une expérience concernant l’interaction entre la cosmologie et la physique des particules et l’unification de la physique en général. C’est cette expérience que nous appelons le Big Bang. Il en résultat la dispersion d’environ 1090 informations élémentaires dans 1028 cm3 Nous savons que l’appareil original [disposait d’une énergie] d’environ 1019 GeV, mais malheureusement, l’étudiant diplômé qui construisit cet équipement n’est pas resté longtemps alentour, et, par conséquent, il ne peut pas nous dire exactement ce qu’il a fait. Aussi, nous devons essayer de rassembler les informations par nous même afin de voir si nous pouvons comprendre ce qui s’est produit dans cette expérience.”

Big Crunch

En supposant que l'Univers est né à partir du phénomène de Big Bang et en appliquant les principes de la thermodynamique, nous pouvons présager les conditions d'existence de l'Univers s'il contient suffisamment de matière pour qu'il se referme sur lui-même et disparaisse dans une singularité aux proportions astronomiques.

L'idée que l'Univers puisse s'effondrer sur lui-même, détruisant toutes les galaxies et anéantissant la vie n'est pas très séduisante. Mais cette hypothèse qui est une des solutions de la théorie de la Relativité générale est tout aussi réaliste que celle qui considère l'Univers en expansion perpétuelle. Seule la détermination précise de la densité de l'Univers peut faire pencher le scénario vers l'une ou l'autre solution. 

Billion

Unité de mesure. En français, un billion vaut 1012, alors que dans les pays anglosaxons un billion vaut 109 (un milliard).

Bode, Johann Elert (1747-1826)

Astronome allemand du XVIIIe siècle connu pour la célèbre Loi qu'il inventa (Loi de Titius-Bode) pour essayer d'expliquer la dimension des orbites planétaires

Bolide (fireball)

La traduction anglaise de "Bolid" n'est pas identique à la traduction française. Un bolide est un météore plus brillant que la -3e magnitude. Il peut parfois être accompagné d'une détonation, de colorations et de nuages vaporeux.

Boson

Particule de spin entier ou nul véhiculant les interactions entre particules (photon, gluon, W, Z, Higgs...)

Brahe, Tycho (Tyge Ottesen, 1546-1601)

Astronome danois du XVIe siècle dont les calculs astronomiques très méticuleux permirent à Kepler de définir les lois des mouvement planétaires (lois des aires).

Breccia

Littéralement il s'agit d'un fragment. Décrit une roche qui est constituée de fragments anguleux souvent formés par impacts. Sur Terre les breccia se forment au cours des éruptions volcaniques. La surface lunaire en est couverte sur plusieurs mètres d'épaisseur et de nombreux météorites en contiennent.

C

Caldera

Cratère formé suite à l'effondrement ou l'explosion d'un conduit volcanique.

Cassini, Giovanni Domenico (Jean Dominique, 1625-1712)

Astronome français d'origine italienne qui fut le premier directeur de l'Observatoire Royal de Paris au XVIIe siècle. Il découvrit quatre satellites de Saturne (Téthys, Dione, Rhéa and Japet) ainsi que la principale division de l'anneau qui porte désormais son nom.

Catadioptrique

Il s'agit d'une conception optique hybride alliant une lentille frontale et des miroirs. Cette configuration est utilisée dans les télescopes de Schmidt-Cassegrain et Maksutov-Cassegrain. La lumière étant réfléchie deux fois à l'intérieur du tube optique, cette configuration est particulièrement compacte : un télescope de 1250 mm de focale mesure moins de 50 cm de longueur. Très populaire elle est cependant assez onéreuse vis-à-vis de constructions plus simples. 

Catalyse

Modification de la vitesse d'une réaction chimique par un corps qui reste inchangé à la fin du processus.

Catena

Une chaîne de cratères.

Champ (field)

Structure qui se définit par une infinité de degrés de liberté dans laquelle, en tout point de l'espace et du temps agit une force ou un potentiel. Il peut être magnétique, électrique, gravitationnel, etc. Lorsque cette région est fortement excitée, l'énergie se concentre dans un tout petit espace que les physiciens appellent une "particule".

Champ magnétique interplanétaire

C'est le champ magnétique transporté par le vent solaire issu du Soleil.

Chaos

En thermodynamique il s'agit d'un état de désordre total. En géologie il s'agit d'une zone distinctive constituée de débris.

Chaotique

Système extrêmement sensible aux conditions initiales dont l'évolution à long terme est imprévisible. Les régimes chaotiques renferment des attracteurs étranges et obéissent aux lois fractales.

Chasma

Canyon ou gorge.

Christy, James W.

Astronome américain qui découvrit Charon, l'unique satellite de Pluton, grâce au télescope de l'US Naval Observatory le 22 juin 1978.

Chromosphère

Région de l'atmosphère solaire située entre la photosphère et la couronne.

Classe spectrale

Les astrophysiciens ont répertorié les différents types d'étoiles dans un tableau dit de "Herzsprung-Russell", H-R en abrégé, qui reprend leur couleur spectrale ou leur température en fonction de leur masse ou leur luminosité. Toutes les étoiles sont ainsi classées en fonction de leur couleur qui est également fonction de leur état physique et chimique. Une astuce mnémonique permet de mémoriser la classification complète des étoiles : "Whaow, Oh Be A Fine Girl, Kiss Me. Right Now, Sweetheart", à laquelle il faut ajouter la classe "C" des étoiles carbones. La classe W correspond aux étoiles les plus chaudes qui atteignent exceptionnellement 100000°C en surface, la classe C, aux plus froides dont la température superficielle ne dépasse pas 2500°C.

Le Soleil, avec une masse étalon (1 Ms) et une température superficielle d'environ 6000°C présente un spectre maximum en lumière jaune. Son spectre affiche principalement les raies de l'hydrogène et métalliques. C'est une étoile jeune de la classe spectrale G2.

CME

Acronyme de "Coronal Mass Ejection". Il s'agit d'une activité solaire cataclysmique se manifestant par l'éjection de matière dans la couronne solaire. Cet évènement est lié à une perturbation du champ magnétique solaire est souvent marqué par une CME en forme de halo. Ce phénomène dynamique est souvent associé à des perturbations géomagnétiques dont l'apparition des aurores est la plus manifeste.

Codon

Unité composée de 3 bases, AGC par exemple, et formant la moitié d’un ARN-Transfert (l’autre moitié étant composée d’un acide aminé). Ils seront traduits sous forme d’acide aminé.

Collimation

Il s'agit d'une correction optique visant à aligner les objets l'un en face de l'autre. Elle s'applique principalement aux télescopes pourvus d'un miroir secondaire indépendant (Newton, Schmidt-Cassegrain) ainsi qu'aux viseurs centrés au moyen de vis. Si une optique est mal collimatée, vous obtiendrez des images de mauvaise qualité. Les objectifs des lunettes astronomiques étant en général fixés dans leur barillet, elles n'ont pas besoin d'être collimatées. A l'inverse si vous transportez souvent votre télescope newtonien ou Schmidt-Cassegrain vous devez en principe le recollimater périodiquement (tous les 3 à 6 mois). C'est l'histoire de quelques minutes de réglage. La collimation est le second facteur à considérer après la qualité optique si vous désirez obtenir des images de qualité.

Coma

C'est l'atmosphère constituée de poussières et de gaz qui entoure le noyau rocheux d'une comète active (dont l'enveloppe extérieure se sublime à l'approche du Soleil). 

En optique il s'agit d'une aberration optique en forme d'éventail qui apparaît principalement en-dehors de l'axe principal des instruments d'optique de courte focale. Elle se corrige en incorporant soit une lentille de Ross ou de Wynne dans le trajet optique soit en utilisant des miroirs secondaires asphériques ou aplanétiques dans les télescopes équipés de miroirs sphériques (Ritchey-Chrétien, catadioptriques).

Comète

Corps rocheux et glacé d'ordinaire de quelques kilomètres de diamètre orbitant autour du Soleil. C'est en s'approchant à quelques Unités Astronomiques de celui-ci que les matériaux de surface fondent, se dispersent, laissant un sillage caractéristique dans le ciel.

Compton, effet

En 1927 Arthur Compton démontra que l'augmentation de la longueur d'onde des rayons X provenait d'une collision avec des électrons. A l'inverse de l'effet synchrotron, des particules de hautes énergies peuvent interagir avec des électrons en émettant un rayonnement de plus faible énergie. Le rayonnement est dispersé.

Conjonction

Une planète inférieure est dite en conjonction inférieure lorsqu'elle se situe directement entre la Terre et le Soleil. Elle sera en conjonction supérieure lorsqu'elle sera du côté opposé du Soleil vue de la Terre. Une planète supérieure est dite en conjonction lorsqu'elle se trouve du côté opposé du Soleil vue de la Terre. Une planète supérieure ne peut évidemment pas être en conjonction inférieure sauf si son orbite traverse l'orbite sur laquelle se trouve l'observateur. On prenant la Terre comme référentiel, on parle d'opposition lorsque la Terre est en conjonction inférieure avec un planète supérieure.

Congrès américain

C'est le pouvoir législative du Gouvernement américain. Le Congrès est mainte fois intervenu en matière d'astronomie, d'astronautique et de physique pour réduire ou tout simplement annuler des projets scientifiques parfois conséquents. Selon la NASA le Congrès représente un environnement plus hostile aux vaisseaux spatiaux que l'immensité de l'espace.

Convection

Circulation d'un fluide obéissant à d'importants gradients de température. C'est aussi le synonyme du transfert de chaleur induit par cette circulation.

Copernic, Nicolas (1473-1543)

Astronome polonais et allemand né au XVe siècle, Copernic chercha à prévoir le cours des événements du monde supralunaire comme on le disait à l'époque, précisant ses observations du ciel grâce aux précieuses observations répertoriées dans les tables de Tycho Brahé. 1543 est à marquer d’une pierre blanche dans les annales de l’histoire des sciences. Cette année là en effet Nicolas Copernic publie sur son lit de mort son Traité sur les Révolutions du Monde Céleste et déclare : “Le Soleil est fixe au centre de l'Univers et la Terre ainsi que les planètes tournent autour de lui”. Copernic inventa la théorie héliocentrique.

Il faut toutefois rappeler pour la précision historique que la première théorie héliocentrique fut proposé dès le 3e siècle avant Jésus-Christ par Aristarche de Samos. Copernic connaissait cette théorie mais l'ignora longtemps du fait que la théorie géocentrique de Ptolémée n'avait jamais été invalidée pendant mille ans malgré les difficultés de rendre compte de certains mouvements célestes. 

La théorie de Copernic fut bien plus qu'une révolutionna scientifique. Ce nouveau paradigme bouleversa totalement l'idée que les Anciens se faisait du monde, car depuis l'homme n'est plus au centre de l'Univers...

Corde (string)

Concept mathématique. Il s'agit de sortes de boucles, de filaments, de “défauts du vide” apparus lors du refroidissement primordial de l’Univers qui survint avant la première fraction seconde de son existence, résultant des interactions entre des régions de l’Univers primordial ayant des densités d’énergie différentes. Si l’énergie requise pour la brisure de symétrie est de l’ordre de 1016 GeV, la masse d’une corde par unité de longueur est de 1022 g/cm et l’intensité des interactions gravitationnelles des cordes, 10-6

Ces structures étendues dans une seule direction spatiale ont une épaisseur subatomique mais une longueur à l’échelle cosmique. Dans les théories de Grande Unification (GUT), les modèles de cordes sont supraconducteurs. Ces cordes permettent d’expliquer quantité de phénomènes se déroulant dans notre Galaxie et, à condition que les champs magnétiques primordiaux aient existés, la distribution des galaxies.

Corps noir (black body)

Pour évaluer la densité d'énergie émise par les corps, il est nécessaire de connaître au préalable leur température où la répartition des énergies dans leur spectre. Cependant, le milieu interstellaire peut interagir avec la matière ou le rayonnement, empêchant de faire une analyse détaillée. De plus ces corps dissipent une certaine quantité d'énergie dans l'espace pour assurer leur survie. Il a donc fallut développer un modèle théorique qui serait en tout point identique au corps étudié mais isolé du monde extérieur et absorbant tous les rayonnements. Suite aux phénomènes d'absorption et de réémission, au bout d'un certain temps cette enceinte isolée parviendra à un état d'équilibre. Parvenu à cet état d'équilibre thermique, si nous effectuons une mesure du rayonnement qu'il émet à cet instant précis, nous mesurons ce que l'on appelle le rayonnement du corps noir, c'est-à-dire l'énergie maximale émise à une température donnée. 

Cet objet fictif peut être porté à toute température. Son spectre d'émission, c'est-à-dire la répartition des énergies, permet de déterminer la température ou le spectre théorique d'un corps qui ne serait soumis à aucune influence extérieure et ne dissipant aucune énergie. Ce modèle s'applique à tout corps dont la température est supérieure au zéro absolu (0 K ou -273,15°C); au rayonnement fossile à 2,7 K, à l'énergie rayonnée par la Terre, au rayonnement intense des pulsars, etc.

Corona

Structure géologique de forme ovoïde (bien visibles sur Vénus). A ne pas confondre avec le terme anglais "corona" qui s'applique à la "couronne" solaire.

Coronagraphe

Système d'observation inventé par le Français Bernard Lyot qui permet de cacher artificiellement  le disque du Soleil afin de pouvoir observer la couronne et les protubérances.

Couronne (corona)

Niveau supérieur de l'atmosphère solaire qui se présente comme un halo brillant évanescent cerclant le disque du Soleil durant les éclipses totales. Elle se caractérisée par une très faible densité et une température supérieure à un million de degrés.

Cosmique, rayon

Particule chargée de forte énergie (protons, électrons, mésons, etc) émise par les étoiles et voyageant à une vitesse relativiste.

Cratère

Dépression en forme de cuvette formée par l'impact d'un météoroïde. Définit également les orifices autour d'un volcan.

Cycle solaire

Variation quasi périodique de l'activité des taches solaires d'une durée de 11 ans que le public connaît surtout par une variation cyclique du nombre de taches sombres et de protubérances sur le disque du Soleil. Un cycle de 22 ans est rattaché à son activité magnétique.

D

Demi-grand axe (semimajor axis)

Le demi-grand axe d'une ellipse vaut la moitié du grand axe qui représente le segment de droite passant par les points focaux de l'ellipse et s'arrêtant sur son périmètre. Le demi-grand axe d'une orbite planétaire représente également la distance moyenne de la planète à l'astre primaire (étoile). Les notions de distance au périapsis (périhélie, rp) et à l'apoapsis (aphélie, ra) sont calculées à partir des valeur du demi-grand axe (a) et de l'excentricité (e) de l'orbite considéré à partir de la formule suivante rp = a(1-e), ra = a(1+e).

Densité

Rapport entre la masse et le volume d'un corps. La densité est un nombre sans dimension tandis que la masse volumique se mesure en grammes par centimètre cube (ou kilogramme par litre); la densité de l'eau est de 1.0, celle du plomb 11.3.

Direct, mouvement

Rotation ou déplacement orbital dans le sens anti-horloger lorsqu'on regarde vers le bas et au-dessus du pôle nord de l'objet primaire. Il s'agit du sens habituel de rotation de la plupart des satellites. Le mouvement direct est opposé au mouvement rétrograde.

Disque

C'est la surface visible d'un astre (Soleil, planète, lune) projetée sur le ciel. On parle également de disque d'accrétion pour définir la structure de gaz et de poussières qui entoure un objet, d'ordinaire une étoile en formation.

Distance focale

En optique il s'agit de la longueur du trajet lumineux allant du système optique considéré, objectif ou oculaire, au foyer (plan focal). Connaissant la focale de l'objectif, F, et celle l'oculaire, f, on permet de calculer le grossissement du système : G = F/f. Connaissant le diamètre de l'objectif, D, et sa distance focale, F, on peut calculer le rapport focal ou ouverture relative de l'instrument f/ = F/D.

Doppler, effet

La théorie de l'électromagnétisme (théorie ondulatoire) nous rappelle que la longueur d'onde d'une source de rayonnement (sonore, lumineuse ou électromagnétique en général) peut accuser une variation de phase lorsqu'elle s'approche ou s'éloigne d'un observateur. Par analogie c'est l'effet bien connu de la sirène dont le son passe de l'aigu au grave lorsqu'elle se déplace devant vous.

A l'arrêt, le spectre d'une source présente une certaine longueur d'onde, les raies émises occupent une place bien déterminée; le son atteint une certaine fréquence, la lumière paraît blanche par exemple. En se rapprochant, la longueur d'onde est comprimée dans le sens du déplacement, les crêtes se resserrent et la source présente un spectre décalé vers les plus courtes longueurs d'ondes. Le son devient aigu, les raies spectrales sont décalées vers le bleu. En s'éloignant, le spectre subi un décalage inverse vers les plus grandes longueurs d'ondes; le son devient plus grave, les raies se décalent vers le rouge. 

Ce décalage des raies vis-à-vis d'une source stationnaire de référence peut être quantifié avec une très grande précision. Cette analyse permet de mesurer la vitesse des astres aussi distants soient-ils, tant que quelques raies sont identifiables dans leur spectre. La spectroscopie est une technique d'analyse particulièrement efficace, très utilisée en astrophysique.

Dorsum

Crête.

Dualité onde-corpuscule

Représentation paradoxale des phénomènes quantiques qui sous certaines conditions appliquent les lois ondulatoires mais réagissent comme des particules dans d'autres circonstances. C'est l'une des plus grandes énigmes de la physique moderne dont les seules explications font appel à des principes non-conformistes. Il existe un néologisme pour classer ce phénomène : le parton, à la fois onde et particule.

E

Electrofaible, théorie

Théorie quantique établissant un lien entre l'interaction électromagnétique et l'interaction faible (nucléaire). Inventée par Weinberg et Salam, cette théorie suppose qu'à l'époque de l'Univers primordial ces deux interactions étaient unifiées dans l'interaction électrofaible.

Electron

Particule élémentaire de charge négative entrant dans la constitution des atomes. Ce sont les électrons qui déterminent les propriétés physiques et chimiques de la matière car c’est de leur charge électrique que dépendent les liaisons moléculaires. Un atome totalement ionisé n'a plus d'électron(s).

Energie

Le concept d'énergie attribué à des particules fut démontré par Planck et Einstein au début du XXe siècle et trouve des applications concrètes dans la vie quotidienne. L'énergie d'une particule est synonyme de quantum d'action (photon), c'est-à-dire que chaque particule a le potentiel de produire un travail, une action plus ou moins élémentaire fonction de son état. L'énergie peut être exprimée en calories, en degrés kelvins, en kilowatts-heure, en erg/sec, en kilowatts, bref en de nombreuses unités. 

En physique nucléaire l'électron-volt (eV) se définit comme l'énergie acquise par un électron soumis à une différence de potentiel de 1 volt. La lumière rouge par exemple, composée de photons présente une énergie voisine de 1 eV, mais la longueur d'onde est si petite que parmi nos récepteurs biologiques seuls la rétine de l'oeil et notre épiderme y sont sensibles. A l'inverse, le même photon agira sur les pigments chlorophylliens des plantes en provoquant la photosynthèse. 

Sur base de la mécanique quantique, nous pouvons dire que l'énergie d'un rayonnement est proportionnelle à sa fréquence. Ainsi le rayonnement gamma présente une énergie supérieure à 100000 eV, une puissance colossale, équivalent à la puissance libérée par l'explosion de 250 kg de TNT. Il faut cependant dix fois cette énergie pour créer de l’antimatière. Par comparaison, la fission (brisure) d'un seul noyau d'uranium par un neutron libère 200 MeV (2.108 eV), d'où l'intérêt d'avoir quelques grammes d'uranium pour alimenter les centrales atomiques et malheureusement aussi pour charger les bombes nucléaires. C'est la domination de cette énergie qui permit aux astrophysiciens de comprendre les processus qui se déroulaient dans le coeur des étoiles, tandis que les physiciens expliquaient enfin l'évolution de l'univers depuis le Big Bang.

Enzyme

Molécule organique soluble provoquant ou accélérant une réaction biochimique.

Einstein, Albert (1879-1955)

Physicien allemand devenu américain après la 2e guerre mondiale, il fut l'auteur de la théorie de la Relativité (restreinte publiée en 1905 et générale publiée en 1916). Avec Leo Szilard, Edward Teller et Eugene Wigner, ils avertirent le président Franklin Roosevelt dans une lettre qu'ils lui adressèrent le 2 août 1939 que l'Allemagne nazie était en mesure d'utiliser la fission nucléaire pour fabriquer des bombes atomiques. C'est suite à ce courrier que les Etats-Unis fabriquèrent la première bombe atomique et s'en servirent ensuite pour bombarder Hiroshima et Nagasaki en 1945. Peu avant de mourir, dans une lettre qu'il adressa à Linus Pauling, Einstein regretta d'avoir écrit cette lettre. 

Albert Einstein est considéré comme l'homme le plus célèbre du XXe siècle. Alliée à la physique quantique, sa théorie de la Relativité générale explique assez bien l'évolution et la géométrie de l'Univers ainsi que les phénomènes les plus violents qu'on y rencontre parmi lesquels l'existence des trous noirs.

Ellipse

Synonyme d'oval. Une ellipse est une conique et présente deux foyers (centres). Sur base des travaux de Tycho Brahe, Kepler démontra que les orbites des planètes étaient des ellipses et non des cercles dont le Soleil occupait l'un des foyers.

Entropie

Quantité thermodynamique qui permet de mesurer la qualité de l'énergie. L'entropie caractérise le degré de désordre d'un système isolé, son manque d'information. Le second principe de thermodynamique pose que globalement l'entropie ne peut pas décroître. Localement il peut cependant exister des régimes où l'entropie diminue (néguentropie), c'est-à-dire des régions ordonnées où la quantité d'information est très importante.

Equatoriale (monture)

Les instruments d'astronomie utilisent deux types de montures : équatoriale ou altazimutale. La première permet de suivre le mouvement des astre en compensant le mouvement de rotation de la Terre sur son axe. Une monture équatoriale doit être élevée à la la latitude du lieu et dans l'hémisphère nord elle doit être alignée parallèlement au pôle nord céleste situé à près de 1° de l'étoile polaire. Elle dispose de deux axes : l'ascension droite ou axe horaire et la déclinaison. La plupart des montures équatoriales sont équipées de moteurs d'entraînements afin de suivre automatiquement le mouvement sidéral ou celui des planètes.

Espace-temps

Un continuum à quatre dimensions, trois d'espace et une de temps, dans lequel les interactions se propagent à la vitesse maximale de celle de la lumière. Ce concept fut développé dans la théorie de la relativité d'Einstein pour résoudre les paradoxes de la physique. Il fut inventé par le mathématicien Minkowski.

Eruption solaire (flare)

Libération soudaine d'énergie du disque solaire durant quelques minutes à plusieurs heures source de radiations variées (radios, X, gamma, etc) et de particules d'intense énergie (protons rapides).

Etoile (star)

Corps céleste composé principalement d'hydrogène et d'hélium dont les forces internes sont capable de contrôler la nucléosynthèse. Ce phénomène s'accompagne de rayonnements qui permettent à l'astre de rayonner par lui-même. Son évolution est liée à sa masse et suit grosso modo la Séquence principale.

Excentricité

Symbolisée par 'e'. Variable qui caractérise le rapport entre la distance au foyer et le grand axe de l'orbite d'un astre, planète, comète, etc. Par analogie l'excentricité est égale au rapport (ra-rp)/(ra+rp) ou ra est la distance à l'apoastre (apoapsis) et rp la distance au périastre (periapsis). Si l'orbite est circulaire e=0, elliptique e<1, parabolique e=1, hyperbolique e>1. Dans les deux derniers cas il s'agit d'une comète non périodique qui sera entraînée en dehors du système solaire.

Exoplanète

Planète qui orbite autour d'une autre étoile que le Soleil, synonyme de planète extrasolaire.

Exponentiel ou en puissance de 10

Expression symbolique mathématique équivalente à "multiple de 10". 102 signifie 10 porté à la 2e puissance, soit 100; 1.23-4 signifie 1.23/104 soit 0.000123. Par convention 100=1.

F

Facula

Zone brillante, d'ordinaire à la surface du Soleil (plage faculaire).

Faille (rift)

Vallée allongée formée par le déplacement d'un morceau de l'écorce d'une planète situé d'ordinaire sur un point chaud (volcanique) ou dans une zone subissant de fortes contraintes mécaniques.

Faraday, effet

Si l'on admet que la lumière est constituée d'ondes qui oscillent perpendiculairement autour du sens de sa marche, la lumière polarisée consiste en ondes forcées d'osciller dans une seule direction (la verticale par exemple). Lorsqu'une onde polarisée dans un plan perpendiculaire à son sens de propagation rencontre un champ polarisé longitudinalement (parallèlement), le rayonnement subit une lente rotation de sa polarisation, c'est l'effet Faraday qui s'observe dans la lumière des pulsars (et des nébuleuses qui en contiennent) et des galaxies à noyau actif. Depuis Faraday, on sait qu'un courant se propage perpendiculairement aux lignes d'un champ magnétique. La polarisation tournera dans le sens horloger si le champ magnétique est opposé au sens de la marche  de l'onde. La polarisation tournera dans le sens anti-horloger si l'onde se propage dans le même sens que le champ magnétique. L'effet Faraday est proportionnel au champ magnétique et à la densité électronique du milieu traversé. Il est fonction du carré de la longueur d'onde du rayonnement. Notons en passant qu'en présence d'antimatière l'effet Faraday est inversé.

Farrum

Structure en forme de pain-cake (bien visible sur Vénus)

Fermion

Particules de spin demi-entier obéissant au principe d'exclusion de Fermi, posant que deux fermions ne peuvent occuper le même état quantique. Ils sont représentés par les hadrons, composants du noyau atomique (baryons et mésons) et les leptons, tel l'électron. Leurs interactions sont véhiculées par les bosons.

Filament

Structure solaire constituée de plasma plus froid que le milieu ambiant en suspension au-dessus de la photosphère par de puissants champs magnétiques. Ils paraissent sombres lorsqu'ils sont projetés contre le disque du Soleil.  Ils portent le nom de protubérance lorsqu'ils apparaissent autour du limbe du Soleil, en émission devant le fond du ciel..

Fission nucléaire

Processus nucléaire par lequel on brise des atomes en éléments plus simples. C'est le réarrangement nucléaire qui suit ce processus complexe qui libère l'énergie atomique que l'on sait. La fission ne produit aucun déchet nucléaire.

Fonction d'onde (wave function)

Ou vecteur d'état, c'est une expression mathématique utilisée en physique quantique pour exprimer les propriétés spatio-temporelles des systèmes quantiques dans une approche ondulatoire du phénomène. Son équivalent est l'interprétation corpusculaire des matrices de Heisenberg. A faibles vitesses, les particules obéissent à l'équation de Schrödinger, mais si l'on tient compte de la théorie de la Relativité restreinte nous devons utiliser l'équation de Dirac.

La fonction d'onde est une expression probabiliste, c'est-à-dire qu'elle obéit à une loi réversible dans le temps. Elle est non linéaire car la probabilité de trouver une particule à une endroit donné est déterminée par le carré de son amplitude (intensité) et non pas par la hauteur de l'onde. Enfin, contrairement au calcul statistique, la distribution des probabilités totales d'un phénomène quantique n'est pas égale à la somme des distributions de chacune d'elle prise séparément. Toute combinaison de fonctions d'ondes obéit au principe de superposition, principe illustré par la figure d'interférences bien connue par l'expérience de Young.

Fusion nucléaire

Processus nucléaire par lequel plusieurs noyaux atomiques sont combinés ensembles pour créer un atome plus massif mais dont la masse totale est légèrement inférieure à la masse individuelle de ses composants. La différence de masse est convertie en énergie en vertu de la célèbre loi d'équivalence (entre masse et énergie) d'Einstein, E=mc2. C'est ce processus qui constitue la principale source d'énergie du Soleil.


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