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Quel télescope acheter et pour quel usage ?

Encore plus fort, une batterie de trois télescopes Obsession de 760 mm de diamètre à 3500$ pièce.

L'observation du ciel profond (III)

Ce terme emprunté à l’anglais “deep sky” regroupe tous les objets situés au-delà du système solaire, comprenant les amas d’étoiles, les nébuleuses et les galaxies.

Mises à part les étoiles individuelles et les étoiles multiples qui supportent les focales les plus longues et les oculaires les plus puissants en raison de leur aspect brillant et ponctuel, tous ces objets sont très pâles et étendus. En raison de leur faible éclat apparent, ils nécessitent un objectif très lumineux, donc de grand diamètre et de courte focale, afin de capturer le maximum de lumière. Nous y reviendrons un peu plus tard.

Les étoiles variables

Cette activité peut vous retenir des années durant simplement équipé d'un télescope de petite dimension mais offrant un fort grossissement, éventuellement équipé de moyens photométriques.

Les étoiles variables sont des étoiles dont la luminosité varie. Cette variation d'éclat peut être provoquée par l'éclipse d'un compagnon plus faible (le cas d'Algol), par l'effet de la rotation stellaire ou un nuage de poussières. Ce sont des variables extrinsèques. Il existe également des étoiles variables intrinsèques dont la variation de luminosité, la plupart du temps cyclique, résulte de changements physiques au sein de l'étoile ou dans le système stellaire lui-même, par exemple des pulsations ou des éruptions qui provoquent un mouvement de contraction et d'expansion des couches superficielles de l'étoile.

Etant donné que les astronomes professionnels ne peuvent pas suivre assidûment l'activité des étoiles variables, plusieurs associations amateurs se sont constituées pour étudier systématiquement ces étoiles, dont la célèbre AAVSO américaine ou l'AFOEV en France. Leurs résultats sont consolidés et transmis aux professionnels qui en échange transmettent aux amateurs les résultats de leurs recherches. C'est un domaine passionnant et l'une des rares occasions où l'astronome amateur peut travailler en collaboration avec le professionnel.

Courbe lumineuse de δ Cephei, une étoile pulsante jaune supergéante dont l'atmosphère se dilate et se contracte régulièrement. L'étoile oscille de 0.7 magnitude en l'espace d'une semaine marqué par une ascension rapide et un déclin plus lent. Les étoiles de cette catégorie obéissent à la loi classique Période-Luminosité qui permet d'évaluer la distance des galaxies jusqu'à 30 millions d'années-lumière. Document AAVSO.

Les étoiles multiples

Imaginez un système stellaire constitué de deux étoiles de couleurs différentes tournant l’une autour de l’autre. Sur une planète orbitant autour de l’une de ces étoiles, les ombres seraient multicolores…

Les étoiles doubles et multiples constituent pour la plupart des systèmes couplés physiquement par la gravitation. Ainsi malgré sa dimension proche de celle de la pleine Lune, l’amas des Pléïades contient plusieurs dizaines d’étoiles doubles.

En fait les astonomes pensent que la majorité des étoiles sont organisées en systèmes multiples.

G 2.5 star 1.2 Rs with 1 exoplanet of 1.7J at 1.7 AU.

Entourant un dessin artistique du système multiple de 16 Cygni B contenant une exoplanète, deux systèmes d'étoiles doubles photographiées par Johannes Schedler avec un télescope Celestron C11 de 279 mm de diamètre équipé d'une webcam. Dans les deux cas, il s'agit d'un compositage de 256 images réalisées avec le programme Astrostack. A gauche, Zeta de la Grande Ourse (Mizar et Alcor), magnitudes 2.5 et 4.0, séparation de 14". A droite, Beta Cygni (Albireo), magnitudes 4.3 et 5.1, séparation de 34.4". Documents Johannes Schedler et T.Lombry.

Il est toujours assez excitant de tester son instrument d’observation sur des étoiles doubles pour déterminer à combien de secondes d’arc près la limite pratique de résolution approche la limite théorique de l’instrument. Vous avez ainsi l’occasion d’observer les couples d’étoiles les plus célèbres ou les plus colorés jusqu’aux couples les plus serrés ou les systèmes dont les contrastes de lumière sont les plus forts et donc difficilement résolvables. Le sujet peut vous retenir des semaines et des mois.

Les amas d’étoiles

Cette famille regroupe deux catégories d’objets :

- les amas ouverts

- les amas globulaires

Les amas ouverts, tels les Pléïades, M45, ou Praesepe, M44 sont des amas d’étoiles galactiques relativement détendus et peu denses dans lesquels on distingue facilement les étoiles individuelles. Les plus jeunes d’entre eux sont auréolés de nébulosités souvent bleutés.

A l’inverse, les amas globulaires ressemblent à des globules parmi les constellations, regroupant chacun quelques millions d’étoiles âgées, regroupés dans une surface limitée à quelques minutes d’arc seulement. La plupart d’entre eux ne contiennent pas de poussières et à quelques exceptions près, aucune nébuleuse.

Les plus connus sont M13 dans l’hémisphère Nord dont voici un comparatif de l'aspect dans des télescopes de différents diamètres et Oméga Centaure dans l’hémisphère Sud.

A télécharger : Stellarium (gratuit)

A gauche, M45 photographié parChuck Vaughn avec une lunette Astro-Physics de 130 mm f/8 EDT munie d'un correcteur de champ. Image composite RGB. A droite, image composite RGB de M13 photographié par Kunihiko Okano avec un télescope newtonien de 310 mm f/5 équipé d'une caméra CCD HPC-1.

Les nébuleuses

Il s’agit de nappes de gaz plus ou moins denses et chaud dont l’étendue peut dépasser plusieurs dizaines d’années-lumière. Toutes les nébuleuses accessibles aux amateurs sont situées dans notre galaxie. Elles sont donc situées entre environ 1000 et 70000 années-lumière. Leurs couleurs chatoyantes ne sont malheureusement souvent visibles que par voie photographique.

On distingue cinq grandes catégories de nébuleuses, fonction de leur mode d’excitation, de leur structure ou de leur mode de formation :

- les nébuleuses diffuses, dites d’émissions ou brillantes, telle M42 la grande nébuleuse d’Orion

- les nébuleuses de réflexion, proches d’étoiles souvents jeunes et bleues, telle M45 les Pléïades

- les nébuleuses planétaires, résidus de supernovae, telle M57 la nébuleuse de la Lyre

- les nébuleuses obscures, contenant des poussières et de la matière opaque, telle B33 la Tête de Cheval dans la constellation d’Orion

- les nébuleuses chaotiques, à la fois d’émission et de réflexion, telle NGC 7000 la nébuleuse North America dans le Cygne.

A gauche, M42 et M43 photographiées par Ray Gralak avec une lunette Astro-Physics de 105 mm f/4.5 équipée d'une caméra CCD SBIG ST-8e. Image composite LRGB. A sa droite, une image RGB (H-alpha et OIII) de la Dentelle du Cygne NGC 6992 réalisée par Bert Katzung avec une lunette Astro-Physics de 130 mm f/6 équipée d'un réducteur focal 0.75x et d'une caméra SBIG ST-10E. A droite du centre, la nébuleuse M8 de la Lagune photographiée au moyen d'un astrographe Zen Optics de 400 mm f/8 sur film couleur Fuji NHGII-800. Document Astrooptik. A droite, un dessin de la nébuleuse de la Tarentule (NGC 2070, 30 Dor) dans le Grand Nuage de Magellan réalisé par Maxime Boccas, ingénieur opticien au CTIO avec un dobsonien de 406 mm f/5 muni d'un oculaire TV Nagler de 12 mm et d'un filtre Orion UltraBlock. Le champ couvre 32'. L'encart représente la même nébuleuse photographiée avec un télescope Meade LX200 de 200 mm d'ouverture.

Les galaxies

C’est ici que l’astronomie révèle toute sa beauté et la dimension incommensurable de l'univers. Les galaxies et l’espace vide qui les entoure constituent en effet l’essentiel de l’univers.

Une galaxie est un amas d’étoiles semblable à notre Voie lactée mais prodigieusement éloigné. Mis à part les deux Nuages de Magellan, la galaxie la plus proche, M31, la galaxie d'Andromède, se situe à 2.5 millions d'années-lumière. Elle contient environ 400 milliards d'étoiles ! En moyenne, une galaxie contient 100 milliards d’étoiles semblables au Soleil en orbite lente autour d’un noyau souvent très lumineux où la concentration des étoiles est la plus importante.

A voir : Google Sky - Sky Map.org

A gauche, NGC 6966 du Verseau photographiée par Tony and Daphne Hallas avec un télescope Cassegrain 360 mm f/8 sur film Kodak PJ400 hypersensibilisé. A droite, photographie LRGB du couple de galaxies M81 et M82 de la Grande Ourse réalisé par Robert Gendler avec un télescope Ritchey-Chrétien de 317mm f/9 installé sur une monture Astro-Physics AP1200 et équipé d'une caméra CCD SBIG.

Un télescope amateur équipé pour la photographie à longue pose peut photographier des amas de galaxies jusqu’à plus de 500 millions d’années-lumière et certains quasars distants d’au moins 1 milliard d’années-lumière ! En fait des objets aussi lointains sont visibles dans des instruments d'au moins 200 mm d'ouverture car chacun brille en réalité comme un bon millier de galaxies ordinaires, leur noyau faisant l’objet d’une intense activité, généralement entretenue par un trou noir.

Les galaxies présentent différentes formes : les unes ont une structure spirale, les autres sont elliptiques ou irrégulières. Leur forme peut être franche et nette ou à peine élaborée dans une masse diffuse. A l'inverse des nébuleuses, il est difficile de distinguer la couleur d'une galaxie en raison de son faible contraste mais il y a quelques exceptions. Dans tous les cas, la couleur de ces objets n'apparait que sur les photographies à très longue pose.

On dénombre 97 couples de galaxies accessibles jusqu'à la magnitude 13, suffisamment belles pour réaliser un album iconographique comme le fit avec beaucoup de talent Robert Gendler parmi d'autres amateurs (cf. la liste de quelques sites amateurs dans les 1001 Links, rubrique Image Gallery).

Parmi ces galaxies, citons M31/M32 d'Andromède, M51/NGC5195 et NGC 4631/4656 des Chiens de Chasse, M65/M66 du Lion ou encore M81/M82 et M84/M86 de la vierge. Mais pour l'amateur équipé d'un bon télescope de 300 mm de diamètre ou supérieur et de moyens CCD, avec un peu de patience et de savoir-faire tout le ciel est accessible.

Prochain chapitre

La couleur du ciel

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