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alain

relation entre site et diamètre

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PROBLEME: de combien faut'il augmenter le diamètre d'un instrument pour avoir la même luminosité des objets du ciel profond de petites dimensions et de faible luminosité
( gx,neb.p , ..)lorsqu'on perd une magnitude d'un site à un autre ?
Ex: passer d'un site de mag 5 visuel à l'oeil nu à mag 4.
L'avis de théoriciens purs et d'observateurs expérimentés serait très interessant
alain

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À chaque fois qu'on perd une magnitude il faut compenser en multipliant la surface du miroir par 100^(0.2), donc le diamètre par 10^(0.2), c'est-à-dire par 1.6 environ.

Bruno.

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Merci bruno pour la réponse.
Un peu dans le même style, peut on dire que l'on va gagner une magnitude sur les objets en les observant du même site avec un instrument également supérieur d'une magnitude en résolution théorique ?
alain

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Tu veux dire avec un instrument de diamètre 1.6 fois supérieur ? Dans ce cas, oui (à qualité optique égale).

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à bruno
autrement dit, avec mon intes de 150 je peux arriver à voir de mon site certaines galaxies de magnitude 11 . Si je passe à un diametre de 250 je peux espérer dans les mêmes conditions d'observation de voir des galaxies de magnitude 12 ayant les mêmes caractéristiques de brillance ?
alain

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Oui, c'est ça.

De façon générale la formule des magnitudes limites est :

M2 = M1 + 5 log ( D2 / D1 )

Donc entre un 250 mm et un 150 mm il y a 1.1 magnitude d'écart.

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je crois qu'il y a un petit détail qui m'échappe, je ne pense pas qu'un très gros diametre puisse faire quoi que ce soit à la polution lumineuse de nos villes et donc de la perte de magnitude du a l'illumination du ciel.
A+

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oui, c'est sur qu'il y a des tas de parametres a prendre en compte, mais bon, la formule theorique de Bruno est qd meme valable la plupart du temps.
salut

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Betelgeuse : justement, on doit augmenter le diamètre pour voir quelque chose en ville. Si l'on perd 3 magnitudes, il faut théoriquement multiplier par 4 le diamètre. Ça me paraît conforme à la réalité : j'ai déjà observé dans un 25 cm en pleine ville et on avait un mal de chien à voir M1, alors qu'elle est visible dans un chercheur de 50 mm à la campagne. D'ailleurs c'était aussi la motivation première de John Dobson, l'inventeur des Dobsons : il voulait montrer le ciel aux citadins en observant sur le trottoir... d'où ses gros diamètres.

Bruno.

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j'ai été sur SAA (forum US d'astronomie) et j'ai pu lire quelques articles d'observateurs possédant plusieurs instruments,qui certifient que par exemple entre un 8" et un 12.5" donc une augmentation de diamètre de 1.6X , le gain obtenu avec le 12.5" en site pollué équivallait à la vision qu'ils avaient avec le 8" dans un site meilleur d'une magnitude à l'oeil nu.
Ce qui parait justifier ce que dit bruno..
Et que dans tous les cas de figure une augmentation de diamètre est toujours positive même en site pollué.
Un exemple avec M74 vu en site pollué dans des instruments de 12/14" ou plus alors qu'il ne l'était pas dans des instruments de 4" ou 6".
alain

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Bonsoir,

ce qui signifie bien que le plus important aujourd'hui c'est le ciel et non pas l'instrument.

En effet, à instrument égal, moins le ciel sera dégradé et meilleure sera l'observation.

En conséquence, ce n'est pas de plus gros instruments dont nous avons besoin (donc dedépenses supplémentaires !!), mais bien d'un ciel plus noir pour apprécier la qualité des instruments dont nous disposons.

Donc l'ANPCN a raison.

@+
B

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Oui, mais dans cette attente (d'un ciel plus noir "at home") il va bien falloir faire le pas pour progresser si je ne veux pas à terme avoir de gros ennuis "familiaux" faute de n'être jamais à la maison.
Il y a aussi ce paramètre à prendre en compte au même titre que le tous les autres paramètres habituels (dimension, poids...)
merci pour ta participation.
alain

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Tout dépend des objets que l'on observe. A meudon avec un T250, on voit à peine M13, on ne peut voir quasiment aucune Galaxie. On peut toujour augmenter le diamètre instrumental, on n'augmentera difficilement le contraste entre le fond de ciel et l'objet. Avec un CCD, le problème est différent mais en visuel, cela ne sert pas à grand chose d'aumenter le diamètre. De chez moi, en Seine et Marne, je peux exploiter un 250 et même un 320mm sur les objets assez contrastés mais je suis tout de même limité. Je n'observe plus les galaxies faibles. Par exemple au T320, je vois bien les noyaux de M51 et un peu de nébulosité autour mais je ne vois pas les bras. Je ne voyais rien de plus avec un T400. J'ai revendu le 400 qui était très lourd et que ne n'exploitais pas du tout. Je prévilégie les petits instruments, plus rapides à sortir et beaucoup plus maniables. Je pense que dans un site vraiment médiocre, comme Meudon, un bon Cassegrain de 250 est parfait pour la majorité des manips envisageables. Je travaille actuellement sur un tel instrument et je peux observer autant d'objets qu'avec le 600. En une heure d'observation, on pointe deux ou trois objets au 600, alors qu'on peut en pointer une douzaine au 250, le choix est vite fait.

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Je suppose qu'il faut aussi prendre en compte la brillance de surface des objets. Et si elle est plus faible que la brillance de surface du fond du ciel, alors on ne verra rien (ou uniquement les noyaux si ce sont des galaxies).

Les galaxies ont souvent une brillance de surface de 13 et quelques (par minute d'arc carrée, donc environ 22 par seconde d'arc carrée), donc il y a un seuil au-delà duquel on ne les verra pas, quel que soit le diamètre de l'instrument.

Je ne connais pas les valeurs du fond du ciel, par contre. Je sais que les astronomes professionnels mesurent les diamètres des galaxies jusqu'à la magnitude 25 par seconde d'arc carrée (c'est comme ça que sont définies les dimensions des galaxies dans le "Third Reference Catalogue of Galaxies" de De Vaucouleurs). Est-ce-que ça signifie que 25 est la magnitude (de surface) limite à Hawaï ou au Chili ?

Dans ce cas il n'y aurait que 3 magnitudes à perdre pour que le fond du ciel noie les galaxies. Ça me paraît peu. Cela dit c'est une brillance de surface moyenne et cela signifie plutôt que très vite on ne voit que les régions centrales.

Est-ce-qu'effectivement on peut faire ce genre d'analyse ? Et avez-vous des valeurs plus précises que les miennes... ?

Bruno.

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Bonsoir,
Remarque pour Bruno Salque: une perte de 3 magnitudes sur un site c'est énorme. Ca correspond à un site où on ne voit à l'oeil nu que les étoiles de 3ème magnitude. Ce site ne montrera pratiquement aucune galaxie. C'est le cas chez moi: je vois le noyau de M31 minuscule et j'arrive encore à percevoir M82, le noyau de M81, peut-être encore les noyaux de quelques autres galaxies brillantes mais ça n'a aucun intérêt.
Amicalement,

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Je vais faire tache, mais il me semble qu'augmenter le diamètre dans un site pollué n'apporte pas un meilleur contraste, donc un meilleur aspect : en effet le miroir du téléscope ne sélectionne pas, quand son diamètre augmente, quelle est la partie du ciel dont il faut augmenter la luminosité : l'atmosphère illuminée ou l'objet à observer. Si le diamètre augmente, le nombre de photons provenant de l'objet augmente, de même que pour ceux provenant de l'atmosphère illuminée...
Seuls les filtres peuvent aider à l'observation urbaine...

BCBC*

Matthieu

------------------
*Bons Cieux Bien Cléments

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Pas tout à fait d'accord. Le contraste augmente bien avec la puissance. Tant qu'il y a du contraste, un appareil plus puissant va le rendre plus visible. Mais s'il n'y a pas de contraste, c'est-à-dire si un objet est de luminosité égale ou inférieure au fond du ciel, la puissance n'apportera rien.

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Je savais bien que j'allais faire tache

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Faut voir aussi que pour tout ce qui est visible dans de mauvaises conditions lumineuses est plus spéctaculaire avec un plus gros diamètre (of course turbu correcte bonne optique bon réglage) car la résolution du plus grand miroir peut donner plus de détails.

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Avec un plus gros diametres, c'est plus facile de grossir plus, et donc de diminuer la part de fond de ciel, et donc d'augmenter le contraste.


Maintenant, rien ne vaut un bon ciel noir ...

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Avec un plus gros diamètre on ne diminue pas la part du fond de ciel, c'est plutôt le contraire, non?...Ce qui diminue la part de fond de ciel je pense, c'est la diminution de la pupille de sortie...
Salutations,

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en grossissant plus, on diminue la portion de ciel vue,

la magnitude de fond de ciel se mesure en mag/arcsec2

l'intensite totale de fond de ciel recue dans l'image est donc plus petite lorsque l'on grossit

la magnitude de l'objet de change pas.

donc en augmentant le diametre, ca permet de rester a pupille de sortie egale, mais avec un grossissement plus important, donc une surface sur le ciel plus petite.


= l'objet a ainsi la meme brillance, mais le fond de ciel est devenu plus noir (on en prend moins la gueule en clair)


donc le contraste a augmente.


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Entièrement d'accord. C'est d'ailleurs ça qui explique l'intérêt de grossir suffisamment : on fait apparaître les étoiles faibles (et même les galaxies faibles, d'ailleurs).

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La aussi, il y a une nuance entre les étoiles et les autres objets. L'étoile est ponctuelle donc le grossissement ne l'affectera pas mais il en va tout autrement des objets qui présentent une surface.

Le contraste augmente parce que la luminosité augmente avec le diamètre et donc les différences de luminosité aussi. C'est pourquoi il faut déjà du contraste, même faible, au préalable.
Dans le cas d'une augmentation du grossissement, et non pas du diamètre, seul le contraste d'une étoile augmentera. Ne pas confondre puissance, donc diamètre, et grossissement.

[Ce message a été modifié par Pierre-Marie (Édité le 12-06-2002).]

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le truc important dans l'histoire :

en augmentant le diametre, on peut rester a meme pupille de sortie, tout en grossissant plus.
ex pour une pupille de sortie de 6mm :

un T200 devra grossir 33x
un T400 67x
...

ca marche pour les objets etendus comme ponctuels, car je parle a pupille constante.


maintenant a diametre constant, en grossissant, la pupille de sortie diminue. ca va poiur les objets ponctuels, c'est casse-gueule pour les objets etendus effectivement.

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