M81 à l'oeil nu ...

[vjac 165]

Salut ! au contraire on est en plein dans le sujet !

Pour la résolution diurne 1' d'arc correspond à 10/10e pour la vue il me semble, maintenant en nocturne c sans doute moins.

Pour l'observation des galaxies avec mon 114 j'ai toujours trouvé la magnitude globale assez parlante à condition de compter environ 2 mag de moins pour les galaxies, par ex si au mieux 13 est visible en stellaire, une galaxie de 11 sera sans doute possible mais pas mieux.

PS : ravi d'avoir autant appris en vous lisant

Vincent

[Bruno- 3 999]

Pareil que vjac : au 115/900 la différence étoiles-galaxies était d'environ 2,0. Par contre, elle est plutôt de 1,0 à 1,5 avec mes télescopes plus récents. Est-ce l'expérience, est-ce la qualité optique ?...

[Antares 0]

En fait, la magnitude surfacique peut être utile pour évaluer si une galaxie sera visible sous un ciel moyen... En effet, c'est elle (et non pas la magnitude globale) qui va donner le contraste de l'objet, le niveau du fond du ciel étant fixé. La magnitude surfacique de la plupart des galaxies est comprise entre 12 et 16 environ, j'ai remarqué que sous un mauvais ciel de ville celles de magnitude surfacique > 13 environ deviennent difficiles et au dessus de 14 grosso modo c'est presque mission impossible (enfin pour moi)... Sous un ciel périurbain, ça deviendrait plutôt ardu au dessus de 15... (Correction : après avoir lu les liens ci-dessous, je me dis que les valeurs ci-dessus sont surévaluées. Peut-être est-ce lié au fait que les magnitudes surfaciques données par mon logiciel sont photographiques ? Peut-être ai-je été sévère pour la cotation des cieux ? Ou alors le fait que les valeurs de magnitudes surfaciques données sont des valeurs moyennes, alors qu'il faudrait également considérer la valeur maximale (noyau)... et même la répartition de la lumière sur l'ensemble de l'objet... Après tout, la magnitude surfacique au niveau des bras d'une spirale pourrait très bien être supérieure à la valeur moyenne pour l'ensemble de la galaxie... Chaque objet est unique, et la magnitude surfacique n'est qu'une indication supplémentaire ! ) Par exemple, je n'ai jamais vu m101 (magnitude surfacique 14.6) en ville quel que soit l'instrument (mais il est vrai que je n'ai jamais regardé dans un diamètre>200 mm. Si d'autres en ont fait l'expérience, ça m'intéresse...). De chez moi, elle est invisible dans le 300 quand elle est basse sur l'horizon (lumières de Clermont-Ferrand au Nord-Est) mais devient facile au chercheur 8x50 dès qu'elle s'élève un peu au dessus du hallo lumineux. A noter que la magnitude surfacique d'un objet étendu vu à travers un instrument ne dépend pas du diamètre de l'instrument mais uniquement de la pupille de sortie, d'où l'importance d'avoir un bon ciel...
C'est d'ailleurs pour ça que la visibilité de m33 (magnitude surfacique 14) à l'oeil nu (vision décallée, directe...) est un bon indicateur de qualité du ciel.

Bien sûr la magnitude globale joue également et ce sera généralement elle qui sera vraiment déterminante sous un bon ciel, mais il ne faut pas oublier l'effet du contraste... La répartition de la lumière dans la galaxie joue aussi beaucoup, une galaxie de magnitude surfacique élevée peut avoir une partie centrale plus contrastée qui seule sera détectée sous un ciel moyen.

Pour la limite de résolution angulaire par l'oeil, elle peut être supérieure à 1° pour des objets faibles et peu contrastés ! D'ailleurs, même le seuil de détection peut être de l'ordre du degré pour des valeurs très faibles de contraste et de luminosité...

[Ce message a été modifié par Antares (Édité le 12-01-2005).]

[SBrunier 13]

Hyper intéressant, ce post...

Mais un truc me turlupine : vjac voit M 81 à l'oeil nu, c'est super, je l'envies un peu, snif, mais il trouve normal de ne pas voir M 82.

Or, j'ai toujours trouvé, en observant ce couple, que M 82 était plus "brillante" entre guillemets, à savoir plus contrastée, avec un noyau plus lumineux, intuitivement, j'aurais cherché à voir M 82 à l'oeil nu, pas M 81 !

Où est-ce que je me trompe ? Est ce du fait, que, à l'oeil nu, les deux objets deviennent des taches de diamètre apparent quasi égal, alors que, disons, aux jumelles, M 82 est franchement plus petite ?

Ca fait un bail que j'ai pas observé sérieusement le ciel, y a t-il quelqu'un qui confirme cette impression que M 82 est plus brillante ?

S

PS

Le pouvoir séparateur de l'oeil, vous pouvez le tester sur la Lune, c'est pifométrique, bien sûr, mais si vous percevez les irrégularités du terminateur, c'est que vous tournez, à la louche autour de 1', je pense... Clavius est très bien visible, le début des Appenins idem, Copernic (pour moi) hyper limite, etc.

[Antares 0]

Quelques données trouvées ici et là :

- Limite de résolution par l'oeil pour différentes valeurs de luminance (<-> magnitude surfacique) :
Le test se fait sur mire de Foucault, c'est à dire un ensemble de bandes parallèles alternativement sombres et claires avec un profil sinusoïdal et un contraste de 1 (noir complet au niveau des minima) :

Valeurs d'origine (avec la luminance des maxima en candela par mètre carré) :
1,0 ' pour 1 cd/m^-2
1,6 ' pour 0,1 cd/m^-2
3,5' pour 0,01 cd/m^-2
8' pour 0,001 cd/m^-2
20' pour 0,0001 cd/m^-2

(source : "Les instruments d'optique" de Luc Dettwiller)

Pour que ce soit plus parlant, j'ai effectué une conversion en magnitude surfacique (magnitude par minute d'angle carrée). Ne connaissant pas précisément la valeur de référence pour les luminances (si quelqu'un l'a je suis preneur), j'ai dû bidouiller un peu avec la luminance du soleil donc je ne garantis pas la précision...

1,0 ' pour une magnitude surfacique de 2,7
1,6 ' pour une magnitude surfacique de 5,2
3,5' pour une magnitude surfacique de 7,7
8' pour une magnitude surfacique de 10,2
20' pour une magnitude surfacique de 12,7

On voit qu'il s'agit de trouver un compromis pour avoir la meilleure résolution possible... En grossissant plus (avec le même instrument), on diminue la magnitude surfacique de l'objet "vu dans l'instrument" (on perd en clarté), mais on peut gagner en résolution...

- Valeur des magnitudes surfaciques de quelques cieux :
J'ai converti les magnitudes par seconde d'angle carrée en magnitude par minute d'angle carrée pour que la comparaison soit plus parlante avec les valeurs usuelles données pour les objets (il suffit de retrancher 8.9) :

8,1 mauvais ciel urbain
9,1 bon ciel urbain, mauvais ciel de banlieue (ou périurbain ? traduction de suburban)
10,1 ciel périurbain (idem préc.) plutôt bon
11,1 très bon ciel périurbain (idem préc.)
12,1 ciel rural typique
13,1 ciel noir idéal

Sinon, la luminosité du ciel en présence de Lune, pour un site très noir d'ordinaire et où l'air est très peu diffusant (donc plutôt un site d'altitude), on a les magnitudes surfaciques :

9,1 à la pleine Lune
11,6 aux premiers et derniers quartiers

Une Lune "moins qu'à demi pleine" a donc peu d'influence si on observe d'un ciel de banlieue ordinaire.

L'auteur ajoute que l'on peut généralement détecter des objets dont la magnitude surfacique est jusqu'à 3 unités au dessus de celle du fond du ciel, il donne l'exemple de m97 détectable avec difficulté en ville (magn surf = 12,1) et de détection d'objets de magnitude surfacique 15.1 sous des cieux à 13.1 (mais là la différence fait 2, ce qui peut être expliqué par la très faible magnitude globale également des objets observés). Il ajoute également que (toutes choses égales par ailleurs) la détection est beaucoup plus facile pour des objets à bord net (m97) qu'à bord diffus (m33).

Source des données ci-dessus (en Anglais) : http://mysite.verizon.net/vze55p46/id18.html

Allez voir, il y a pas mal d'autres infos intéressantes !

Sinon, des valeurs typiques de quelques sites (essentiellement outre-atlantique, source oblige !) (converties en magnitudes par minute d'angle carré) :

Mount Wilson 10,9
Palomar Mountain 12,6
Lick Obs. 11,8
Mount Lemmon 12,6 (near Tucson)
Lowell (Mars Hill) 11,6
Van Vleck 9,8 (Connecticut)
David Dunlap 9,5 (Toronto)
Haute Provence 12,9 (southern France)

La Haute-Provence n'est pas si mal placée !

Source (en Anglais): http://www.astropix.com/HTML/L_STORY/SKYBRITE.HTM

- Enfin, je me suis amusé à calculer le contraste c des objets en fonction de l'écart e = (magnitude surfacique de l'objet - magnitude surfacique du fond du ciel)

e = - 4,0 c = 0,98
e = - 3,5 c = 0,96
e = - 3,0 c = 0,94
e = - 2,5 c = 0,91
e = - 2,0 c = 0,86
e = - 1,5 c = 0,80
e = - 1,0 c = 0,71
e = - 0,5 c = 0,61
e = + 0,0 c = 0,50
e = + 0,5 c = 0,39
e = + 1,0 c = 0,29
e = + 1,5 c = 0,20
e = + 2,0 c = 0,14
e = + 2,5 c = 0,091
e = + 3,0 c = 0,059
e = + 3,5 c = 0,038
e = + 4,0 c = 0,025

Ca répond à la question que je me posais : m101 (magn. surf. 14,6) doit être invisible sous un ciel de ville (magn. surf. 9 environ) quel que soit l'instrument. (Correction : sauf que... Certaines régions de la galaxie (noyau et même sans doute les bras) ont certainement une magnitude surfacique "locale" bien plus importante que la moyenne... Je pense que la question reste donc ouverte pour un très gros instrument. Ca m'intéresserait de savoir... Même si à mon avis c'est un crime d'utiliser en ville un tel instrument ! )

[Ce message a été modifié par Antares (Édité le 12-01-2005).]

[vjac 165]

Superbe travail Antares, décidément on en apprend de plus en plus sur les magnitudes et l'état de notre ciel. Armés de tous ces chiffres, je fais donc un état de mon ciel cette nuit là :

Transparence très bonne puisque mvlon 7,4 (+0,1 -0) en stellaire

Magnitude surfacique (si j'ai bien compris, en résumé celle qui permet de faire resortir les objets sur le fond du ciel) : m81 ayant une mag surf de 13,2 (carte du ciel)
si m81 m'était apparue ponctuelle cela aurait voulu dire que je ne voyais que son noyau et que donc la magn surf du ciel aurait été légèrement inférieure ou égale à 13,2
or elle m'est apparue comme une tache, cela signifie donc que la brillance du ciel devait être un peu supérieure à 13,2 !??? j'ai beau observer non loin de la haute-provence ça ferait un peu beaucoup qd même non ? enfin personnellement j'ai rien contre et si cela pouvait même se renouveller régulièrement ;-)

Mais une chose me tracasse : cette nuit là même si transparence et fond de ciel était bons, le ciel n'était pas noir mais j'avais la sensation d'un ciel assez lumineux ... la seule explication que je trouve c que mon quartier de moyenne montagne étant épargné de lumières artificielles et donc le décors de montagnes assez noir, peut-être que le ciel ressortait lumineux par contraste ... ?

Serge, suite à ce que tu dis, je viens de sortir les regarder aux jumelles 10x50 (par contre ce soir mvonl vers 6,5 ;-) donc pas d'oeil nu) : m81 apparaît de suite plus lumineuse (notamment de part son noyau) que m82 mais mal définie (on ne voit pas ses bords), par contre m82 apparait très bien définie tel un petit cigare, donc aucun doute sur le contraste de m82 il est grand, maintenant malgré son contraste élevé je pense que ce soir là il manquait encore quelques dizièmes de magnitudes en transparence ;-( c'est en effet par rapport à sa mV de 8,4 que je ne suis pas étonné de ne pas l'avoir vue, malheureusement ;-) La confusion n'a pas été possible car m81 était parfaitement à sa place de retour à l'atlas et vraiment rien au nord de m81 ;-( maintenant dès que le ciel le voudra bien je renouvelle l'oeil nu sur ce petit coin de ciel, sait-on jamais ...

Cordialement

Vincent Jacques

[yapo 1 777]

bruno : oui c'est vrai que c'est pour les étoiles, mais bon nombre (la plupart ?) des galaxies sont dans le GSC et les SA1 et 2.

Pour l'utilité de la mag. surfacique, je trouve qu'avec un peu d'expérience on peut très bien s'en passer et se contenter de la magnitude totale et de l'étendue de l'objet sans faire le calcul supplémentaire. C'est plus utile quand on débute, qu'on a changé d'instrument ou de site, pour se fixer les idées et ne pas collectionner les échecs en cherchant des galaxies (ou autres objets trop faibles ou trop étendues).
Personnellement, je trouve les CROA des autres observateurs plus intéressant en terme d'indice de visibilité que la mag. surfacique. D'ailleurs pour les nébuleuses diffuses, les CROAS sont les seuls indices sérieux (peu de magnitudes pour ces objets et surfaces très irrégulières, rarement elliptiques).

DarkFireProut : théoriquement, j'ai déjà vu des étoiles de mv=16.8 dans un dobson de 445mm avec une turbulence moyenne donc on peut extrapoler à une détection de mag.surfacique de 16.8"^2, mais l'oeil humain a un seuil de sensibilité bien meilleur si l'objet est étendu (ce qui explique l'utilité de la vision indirecte ou oblique) avec un maximum entre 1 et 2°.

Donc, c'est vrai qu'on ne peut pas relier les deux avec certitude. Il faudrait un panel d'observateurs (ou d'observations) pour voir les différences entre [magnitude visuelle limite instrumentale] et [magnitude surfacique limite instrumentale sur objet homogène], et comparer les résultats pour voir si c'est constant ou pas... des volontaires ? perso avec dobson 445mm, [mvli]=16.8 et [mslioh environ 15.6-15.8'^2 (ou 24.5-24.7"^2] ( - la galaxie observée 2MASXJ22383404+3523340 dans le groupe d'UGC 12127 n'a pas de magnitude fiable publiée...). Qu'est ce que ça donne chez vous ?

Antarès : très intéressantes ces données de seuils de détection limite. Ca donne une bonne idée des choses (attention toutefois, les tests sur bandes claires/bandes sombres sont difficiles à comparer à une détection d'objet stellaire sur fond noir ou d'objet flou).

Vincent : d'après SKIFF (lien donné par Antarès), le fond de ciel est toujours "brillant" qqsoit le site (encore que qq comptes-rendus d'observateurs sérieux ayant été au chili ou en namibie décrivent un ciel nocturne d'un noir... très sombre!) pour des causes naturelles (lumière zodiacale et surtout ionisation de la haute atmosphère -peut-être moindre sur les sites tropicaux comme le chili ou la namibie? faut que j'aille vérifier ) et bien sûr articifielles (pollution lumineuse).
Pour M81, je ne crois que les qq autrs observateurs dont SKIFF l'aient vu floue, ce qui serait une première (pas impossible au vu de sa largeur de 10' mais seulement 5' pour son coeur brillant principal). N'y a t il pas des étoiles faibles de mv=7.8 à 8.2 proches qui aurait pu en donner l'impression. Te souviens-tu avec quel angle approximatif de vision décalée tu as observé ? J'utilise souvent une "vision plus décalée" (8-15°) pour les objets du ciel profond limites que pour les étoiles faibles limites (4-8°).

[vjac 165]

Salut Yapo, m81 était visible certes en vision très décalée mais (paradoxalement?) mieux en vision moins décalée genre entre 2 et 4° maxi, ce qui m'a peut-être permis d'en avoir une meilleure résolution et de ne pas la voir ponctuelle. Il y a une étoile isolée de mV 7,7 à 40' min mais je doute de son observation simultanée avec m81 vu l'écart, 10 à 20' encore mais 40' ca la place trop à l'écart de la position observée. A+

Vincent

[dg2 2 042]

> DarkFireProut

Pour la résolution maximale de l'oeil, je suis parti du fait qu'en vision diurne, la densité de cônes au centre de la rétine est légèrement supérieure à la limite de diffraction due à la taille finie de la pupille. Pour une pupille diliatée à 9mm (limite alien, quoi), on a une limite de diffraction de 15". Attention ceci ne correspond qu'à la zone la plus centrale de l'oeil (champ d'environ 2 degrés), et uniquement en vision diurne (cônes) et uniquement pour une dilation maximale de la pupille (donc moins bon quand l'éclairement augmente !). Donc c'est vraiment une limite max. Ce que je n'ai pas trouvé dans les livres, c'est la densité de batonnets en vision périphérique, et surtout le nombre de bâtonnet partagés par les terminaisons nerveuses (plus il y en a, plus on voit des objets peu lumineux mais moins la résolution est bonne). En fait, la plupart des livres que j'ai consultés sur le sujet s'intéressent essentiellement à la vision diurne. Mais le livre mentionné par Antarès apporte des éléments de réponse.

Existe-t-il des tests astronomiques pour évaluer la résolution de l'oeil de chacun ? Par exemple au passage de Copernic au terminateur, quand son bord situé du côté sombre commence à être éclairé combien arrivent à le voir ?

[yapo 1 777]

dg2: avec l'oeil, c'est compliqué de raisonner comme avec la photo ou la ccd, ce n'est pas un récepteur qui obeit aux lois de la physique (enfin, un peu quand même) mais de la physiologie. Quand la pupille augmente, on dégrade la qualité car les défauts optiques sont plus grands sur les bords de l'oeil qu'au centre, donc à l'opposé d'un télescope, on ne gagne pas à augmenter la pupille (les aliens type roswell avec 20mm de pupille, s'il ne sont pas mieux corrigés que nous, on pourra les battre aux fléchettes
Je reprends un partie de la saga de l'oeil parue dans ciel extreme
«La distance (d) séparant deux cônes de la fovea (2-3 microns habituellement) ne représente pas la résolution maximale de la vision directe, un peu moins bonne. Il s’agit en fait de la résolution (s) de Nyquist: s=racine carrée de 3d. En fait, des interférences provenant de la mosaique compacte des cônes (effet de moirure) rendent inaccessible une résolution meilleure que la limite de Nyquist.
Accessoirement, le système optique de l’oeil ne parvient à focaliser un point lumineux que sur une dizaine de cônes environ, ce qui évite de trop fortes interférences. Ce sont en fait des comparaisons ultérieures au niveau des centres visuels du cortex qui entraînent une meilleure discrimination lors de légers décalages latéraux de l’image sur les chaînes “minuscules” (antagonismes entre cônes voisins, augmentation du contraste).»

Il existe autant de résolutions différentes (pour un même individu) que de tests (lettres, chiffre à reconnaitre, stimulus lumineux sur fond sombre ou l'inverse, forme géometrique du stimulus, etc...). Il semblerait que ce soit les lignes qui soient les mieux résolues (malgré des finesses inférieures au pouvoir de résolution théorique).

Pour la densité de batonnets, on trouve la courbe par exemple qqpart ici http://webvision.med.utah.edu/gifswv/Ostergr.gif.
D'ailleurs (tout ce que je sais sur l'oeil ou presque se trouve sur ce site pour les intéressés (http://webvision.med.utah.edu).

Pour les tests astronomiques en résolution, il y a le fameux couple alcor et mizar et sans doute qq autres étoiles doubles (peut-être pas équilibrée...).

[Flopin 167]

dg2-> 9mm tu prends quoi ????

en plus ce n'est pas cohérent de tenir compte de la densité max de cones ET de l'ouverture max de la pupille (plutot à 6mm). Car si tu utilises les cônes, tu es en vision diurne donc il y a de la lumieredonc la pupille n'est pas dilatée au max sinon tu es en vision nocturne, la pupille est dilatée au max mais la tu n'utilise plus les cônes mais les batonnets.

de plus, comme le dis Yapo il faut tenir compte de la physiologie...

[vjac 165]

Bonsoir, petit coup d'oeil au ciel ce soir :
ciel un peu brumeux (lumières du village diffusées sur qques centaines de mètres d'altitude) mais parfaitement dégagé, m33 ok, Machholz ok, 1/4h d'accoutumance avant de passer aux choses sérieuses puis test de mvlon sur la polaire : 6,9 7 7,1 7,1 puis direction ... m81 : moins facile que le 6 au soir, semble un peu moins étendue mais toujours floue (!!!) par moment assez brillante ... tiens comme si seul le noyau était visible, étoiles environnantes : la 7 facile, les 7,1 assez faciles et la 7,3 vraiment difficile, incertitude par contre sur le petit qque chose entre m81 et étoile 7,1, un alignement des 3 semblait m'apparaitre par moments ...

petit dessin pour tenter de retranscrir l'obs :

revoyant le dessin je l'aurais même dessinée un poil plus large

Pour Serge Brunier : pas l'ombre d'une m82 ;-( faut dire que mvlon 7,1 ou 7,2 "seulement" ce soir

Pour Yapo : vision décalée 2 et 3 ° pour m81, peut-être même un peu plus brillante à 2°

Morale de l'histoire : vraiment accessible sous un bon ciel de campagne ou de moyenne montagne (mon cas) et 1/4 à 1/2h d'accoutumance.

A+

Vincent Jacques

[Ce message a été modifié par vjac (Édité le 13-01-2005).]

[Ce message a été modifié par vjac (Édité le 13-01-2005).]

[dg2 2 042]

>yapo & DarkFireProut

Je suis entièrement d'accord avec vous, la limite que je donnais est purement théorique, mais finalement pas si éloignée de ce qui est réalisé en pratique (comme quoi un oeil, c'est un truc rudement bien foutu). Il n'est peut-être pas impossible que cette limite soit atteinte chez certains sujets. Pour la pupille à 9mm, j'ai vu ça dans un bouquin, il y était montré l'ouverture max de la pupille en fonction de l'âge des personnes interrogées. Le max de 9mm était atteint (parfois) entre 8 et 20 ans, et plus souvent entre 10 et 15 ans. Après ça décroissait avec l'âge. Moralité, il est peut être plus facile de voir M81 quand on est jeune que quand on est à la retraite...

[Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 13-01-2005).]

[Bruno- 3 999]

Si certaines personnes atteindre 9 mm de pupille, peut-être est-ce l'explication au fait que certains voient M81 et d'autre pas. Heu... vjac, tu pourrais mesurer ta pupille ? (ce serait intéressant de savoir ça, non ?)

[dg2 2 042]

Pour reprendre le post précédent, j'ai trouvé le papier technique suivant à propos des limites en intensité lumineuse des objets observables http://www.cns.nyu.edu/events/vjclub/classics/HechtSchlaerPirenne.pdf . Le papier ne parle pas d'astronomie, mais propose de voir quel est le nombre minimum de photons qui doivent être présents dans un "flash" pour que celui-ci soit observable. Il y a une mine de trucs intéressants dans ce papier. En particulier, les auteurs ont mesuré (suivant un protocole qui n'a hélas pas grand chose à voir avec l'observation astronomique) le nombre minimum de photons nécessaire pour que l'observateur détecte un signal lumineux. Ce nombre varie d'un facteur supérieur à 2 selon les individus, soit près d'une magnitude. De plus, l'article explique que le nombre de photons arrivant sur l'oeil est considérablement plus grand que le nombre de photons arrivant sur le pourpre rétinien. Même si les auteurs du papier ne sont pas explicites sur ce point, il est probable que l'absorbtion par l'oeil soit variable selon les individus. De plus, le nombre minimum de photons nécessaire pour provoquer une stimulation nerveuse semble également variable selon les individus. Il est donc probable que ceux dont tous les paramètres physiologiques soient le plus favorables puissent aller beaucoup plus loin en magnitude que la moyenne. J'ai essayé de convertir ces résultats en magnitude, mais ce n'est malheureusement pas immédiat à faire : dans l'expérience décrite ici, les stimulations lumineuses sont sous la forme de flashs très brefs (où les photons arrivent à peu près tous en même temps sur la rétine), alors qu'en astronomie, c'est un flux continu de photons que l'on observe. Il faudrait savoir quelle est le délais maximum entre le premier et le dernier photon nécessaires pour provoquer une réponse nerveuse pour convertir ces résultats en magnitude. Si quelqu'un a des infos là dessus, je suis preneur.

[vjac 165]

Ca fait quand même pas mal de paramètres variables d'une personne à l'autre, ajoutons encore l'amour du ciel, paraît que l'amour dilate la pupille aussi ;-)
Bruno, je vois ce soir pour ma pupille ;-)

A bientôt, Vincent

[MatP 3]

C'est vrai qu'il est passionnant en fait ce topic quand on prend le temps de le lire !

Concernant la magnitude des galaxies, on peut effectivement se passer de la magnitude surfacique pour deux raisons :

- La répartition de la lumière dans l'ellipse qui définit le contour d'une galaxie est plus ou moins uniforme ;
- De manière générale, la donnée de la surface totale de la galaxie et du rapport petit axe sur grand axe de l'ellipse définissant le contour peut donner une idée empirique (peut-être aussi quantitative) de la « visibilité » de la galaxie.

Concernant ce dernier point, on peut essayer d'illustrer.
Par exemple, on peut se représenter quelques cas de figure (9 catégories pour moi) :

A : vue de face, étendue (M101)
B : vue de face, moyennement étendue (M87 (les elliptiques sont toujours "vues de face" ))
C : vue de face, peu étendue (M51)
D : vue de trois-quarts, étendue (M31, M33)
E : vue de trois-quarts, moyennement étendue (M81)
F : vue de trois-quarts, peu étendue (NGC 7331)
G : vue par la tranche, étendue (?)
H : vue par la tranche, moyennement étendue (NGC 253)
I : vue par la tranche, peu étendue (M82)

C'est vrai que ça peut varier d'une galaxie à une autre, mais en général les galaxies de type GHI ont des bords moins diffus que pour celles de type DEF et a fortiori ABC. Ainsi il est souvent plus facile de détecter les galaxies GHI comme objets non stellaires que les autres, car dans les autres cas (ABC surtout) soit la galaxie est étendue sur une plus grande surface et est donc moins brillante en termes de magnitude srufacique, soit le coeur est suffisamment condensé pour être aussi facile à détecter que dans les cas GHI. Dans le premier cas elle est plus difficilement détectable en ABC qu'en GHI, et dans le second cas elle peut prendre dans la configuration ABC d'aspect stellaire.
Bien sûr c'est très schématique et on ne peut pas généraliser à toutes les galaxies...

L'expérience montre qu'à l'oeil nu c'est plutôt les galaxies étendues qui sont visibles ; brillantes mais avec une luminosité surfacique relativement faible. La vision décalée a un rôle très important puisqu'elle permet de les distinguer : la résolution de l'oeil en vision décalée étant très médiocre, il faut que la galaxie soit étendue pour être décelable comme étant un objet non stellaire. Sûrement que par une nuit où l'on voit M33 à l'oeil nu, on pourrait tout aussi bien voir M81 (qui a une luminosité surfacique supérieure à celle de M33 si je me souviens bien), seulement que du fait de sa petite taille son identification serait une autre paire de manches. Le cas échéant il faut un ciel suffisamment transparent, bien sûr, mais aussi une grande faculté d'observation (qui peut compenser la transparence dans une certaine mesure), ce qui s'acquiert, j'en suis maintenant convaincu, avec l'expérience d'observateur. VJac nous l'a montré.

Ce qui est vrai à l'oeil nu est valable aussi au télescope à un facteur d'échelle près.

[Ce message a été modifié par MatP (Édité le 13-01-2005).]

[Bruno- 3 999]

Une petite exception pour les galaxies, toutefois : les galaxies vues par la tranche peuvent être parmi les plus constrastées, celles à la brillance de surface la plus élevée, ou l'inverse.

NGC 4631, M82, NGC 4565, NGC 3432 sont très contrastés, faciles, de brillance de surface élevée.

Alors que NGC 4236 ou d'autres dont j'ai oublié le numéro parce que justement bof, ont une brillance de surface très faible et on est étonné d'avoir du mal à les voir malgré leur magnitude. NGC 891, tiens, est un peu dans ce cas. Et NGC 3628. Ça me revient...

[vjac 165]

Ah ... qu'est-ce qu'on ferait pas pour la communauté ...

filmé avec la lampe IR du camescope puis règle de 3 par rapport à la dimension de l'iris soit une pupille de 7mm (+- 0,2 disons) après 5 min d'obscurité, j'ai 32 ans donc je crois que ca colle avec la moyenne pour cet âge. Par curiosité je renouvelerai au bout d'1/4h puis 1/2h puis 1h d'accoutumance ... à suivre

[Ulysse 0]

Avec un peu de retard, je reprends ici quelques remarques :

Vjac :
« Mais une chose me tracasse : cette nuit là même si transparence et fond de ciel était bons, le ciel n'était pas noir mais j'avais la sensation d'un ciel assez lumineux ... »
J’ai fait récemment une observation similaire : il n’y avait aucune pollution lumineuse visible, alors qu’en temps normal ma ville me gâche au moins un tiers du ciel, sans compter les lotissements qui se sont montés dans d’autres directions. Eh bien malgré ces conditions exceptionnelles pour mon site, le ciel me paraissait assez lumineux.
Je crois me souvenir d’anciens messages sur ce forum, qui rapportaient que même en altitude, même dans des sites de folie, le ciel n’apparaît jamais noir, mais toujours un peu lumineux.
Mon hypothèse est que nos yeux s’adaptent à la lumière ambiante, et que plus cette lumière baisse, plus une compensation se produit pour que les objets restent visibles. Je pense que les yeux se calent sur les objets les plus brillants (ici le fond du ciel) pour attribuer une brillance relative aux autres objets, mais n’ont pas la possibilité d’évaluer une brillance absolue.

Dg2 :
« Deux objets étendus de même magnitude surfacique mais de tailles différentes sont en principe également détectables. »
NON !!! La détection des objets faibles dépend de leur magnitude surfacique, de la magnitude surfacique du fond du ciel, ET de leur dimension apparente. Plus ils sont grands et plus ils sont faciles à voir, toutes choses égales par ailleurs.
Pour approfondir ces questions, Roger N. Clark a rédigé cette page, que je recommande :
http://www.clarkvision.com/visastro/omva1/index.html

« Ce que je ne sais pas, c'est quelle est la résolution moyenne de l’œil en vision nocturne »
Attention à ne pas confondre résolution et détection. La résolution consiste à séparer deux ou plusieurs motifs, comme une étoile double, ou des traits parallèles. Il s’agit de voir séparément les divers composants de ces objets complexes. Ce n’est pas du tout la même chose que la détection d’un objet simple comme une tache circulaire, ce qui est le sujet de ce post. Le lien précédent ne concerne d’ailleurs que ces seuils de détection, et non la résolution. S’il avait étudié la résolution, les résultats auraient été différents.

« En pratique, la magnitude d'une galaxie n'est pas du tout uniforme, ce qui rend les considérations de mag surfacique "moyenne" difficile à utiliser. »
Tout à fait d’accord !

Antares :
« On voit qu'il s'agit de trouver un compromis pour avoir la meilleure résolution possible... En grossissant plus (avec le même instrument), on diminue la magnitude surfacique de l'objet "vu dans l'instrument" (on perd en clarté), mais on peut gagner en résolution... »
C’est exactement le concept développé par Clark dans le lien donné plus haut.

« Certaines régions de la galaxie (noyau et même sans doute les bras) ont certainement une magnitude surfacique "locale" bien plus importante que la moyenne... »
C’est ce que dit Clark :
“For each set of conditions, including the size and brightness of an object and the brightness of the background, there is an optimum magnification that magnifies that detail so it is easiest to detect by your eye. That optimum occurs when the object is magnified so that it appears about a degree or slightly more across. That detail may be the object itself, or something within the object, like a bright spot in a spiral arm. The small detail needs the highest magnification, and explains why the bright spots in the spiral arms in M51 were only seen at high magnifications.”
Cela dit, il parle de M51 à la campagne, pas M101 en ville !
( http://www.clarkvision.com/visastro/m51-mag/index.html )

Pour ceux que cela intéresse voici d’autres liens sur la vision :

http://www.stanford.edu/class/ee368b/Handouts/09-HumanPerception.pdf
La page 2 montre la superposition de la figure de diffraction théorique et de la courbe réelle, en fonction de la pupille de l’œil. On voit qu’agrandir la pupille n’augmente pas la résolution de l’œil, au contraire (voir aussi les courbes FTM page 3)

Sur le lien suivant, on voit une étude des aberrations optiques de l’œil pour une pupille de 5,8 mm : elles sont en perpétuelle variation !
http://www.cvs.rochester.edu/williamslab/r_wavefront.html

Enfin, un graphique sur les pupilles nocturnes de 1200 personnes, page 7 sur ce document :
http://web.archive.org/web/20040328204513/www.btow.com.au/pdf/agwa/agwa-September-2003.pdf
Les variations individuelles sont énormes, mieux vaut mesurer sa pupille que de la deviner d’après des valeurs moyennes.

Voilà, bonne lecture.

[Ce message a été modifié par Ulysse (Édité le 14-01-2005).]

[Antares 0]

Très intéressants, tous ces liens.

Merci beaucoup, Ulysse !