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ALTAIR01

Mesure parallaxe....

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Bonjour,

Concrètement comment mesurer la parallaxe d'une étoile ?

Quels sont les moyens (amateurs) nécessaires ?

Comment choisir le timing d'observation ?

Toute autre information sur ce sujet sera la très bienvenue.

Merci
Cordialement

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Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

Oui dans le principe mais non en vrai.

Avec la turbulence, c'est très difficile (elle est < à 1 sec d'arc pour les étoiles la plus proche), et il faut ajouter le mouvement relatif de l'étoile par rapport à nous qui est bien plus important pour les étoiles proches;

globalement, la parallaxe, c'est affaire des satellites qui ne sont pas soumis à la turbu...


Par contre, tu peux éventuellement mesurer la parallaxe diurne d'astéroides ou de Mars proches entre 2 points sur Terre. C'est ce qu'on a fait avec Eros en et Mars
https://experiencesaphelie.wordpress.com/les-experiences-daphelie/parallaxe-mars/mesure/

Christophe

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OK. Merci.

Mais que veut dire 6 mois ?

Comment déterminer la date précise et l'heure de la seconde mesure ?

Est-ce d'ailleurs important d'être précis ? Quelle précision sur la date et l'heure ?

Merci
Cordialement

[Ce message a été modifié par ALTAIR01 (Édité le 17-07-2015).]

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Pas sur que la date "précise" soit importante. 6 mois c'est pour augmenter la taille de la base de la triangulation, et en 6 mois peu ou prou ta base fera 2*150 millions de km.
A mon avis tu n'est pas à quelque centaine de milliers de km près vu les précisions à obtenir (même pas sur d'y arriver pour les raisons qu'à développé Tyco).

Marc

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Je n'ai jamais entendu dire que cette manipe ait été réalisée au niveau amateur. Détecter le mouvement propre d'une étoile, ça je l'ai déjà vu. Mais la parallaxe d'une étoile, jamais.

N'empêche, j'y ai déjà réfléchi, et c'est peut être possible. Il faut choisir l'étoile la plus proche possible, donc l'étoile de Barnard (ou Proxima si on y a accès) et l'observer trois mois avant l'opposition, puis trois mois après l'opposition, puis rebelote trois mois avant l'opposition suivante (ou après / avant / après) car c'est alors qu'elle s'écarte le plus de sa position moyenne. En effet, une étoile proche se déplace dans le ciel par rapport aux étoiles plus lointaines à cause de son mouvement propre, mais ce déplacement n'est pas tout à fait droit : il oscille un tout petit peu, un poil à gauche puis un poil à droite de la trajectoire normale. L'amplitude des oscillations, c'est la parallaxe.

Sur une image CCD prise avec une haute résolution, il reste alors à faire de l'astrométrie pour détecter ces oscillations. Avec trois observations comme je le décris plus haut, on obtient trois positions qui forment une sorte de triangle aplati (car à cause de la parallaxe les points ne sont pas tout à fait alignés) dont la base est égale au double de la parallaxe (faire un dessin). La grosse difficulté, c'est qu'il faut de la haute résolution, donc utiliser des poses courtes, juste quelques secondes pour avoir suffisamment de signal mais sans trop de turbulence (possible avec une étoile aussi brillante que l'étoile de Barnard) et une monture très précise.

Je n'affirme pas que c'est possible, mais ça ne m'étonnerait pas. En tout cas ça me paraît difficile, c'est le genre de manipe qu'il faut tenter en mission dans un observatoire ouvert aux amateurs par exemple.

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Sujet passionnant justifiant une petite recherche. En fait en abordant le sujet on se coltine la mesure de l’aberration de la lumière, le mouvement propre de l’étoile et pas mal de soucis instrumentaux

Finalement Friedrich Bessel, quand il s'est attelé au problème en 1838, il devait être pas terriblement équipé comparé au parc amateur contemporain si on y réfléchit bien...

Et il y est arrivé. Donc forcement... Je cherche et là bingo:
http://astronomie-smartsmur.over-blog.com/article-v-1-la-distance-de-la-premiere-etoile-103184752.html
http://www.richweb.f9.co.uk/astro/nearby_stars.htm#Cyg_61
http://www.jdso.org/volume4/number2/Vollmann_74_77.pdf

On n'a aucunes excuses du coup. Au boulot

Même avec un 130mm, vous vous rendez compte

[Ce message a été modifié par Bernard Augier (Édité le 17-07-2015).]

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"Je vous rappelle que Bessel n'avait à son époque ni appareil photo, ni caméra CCD, ni ordinateur et qu'une telle précision relevait tout de même plus du miracle.."

Sans remettre en cause le travail de Bessel, je doute qu'ils avaient les moyens de faire une mesure à ce degré de précision (comme l'article le montre bien d'ailleurs). Avec une turbulence de 2" d'arc et une monture qui suivait comme elle peut et une optique probablement pas à la limite de diffraction, ca devait être bien difficile...

Ils ont, comme beaucoup de découvertes scientifiques, trouvés ce qu'ils cherchaient... dans l'obsession d'être le premier à réaliser une découverte...


Christophe

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Bernard Augier :

quote:
En fait en abordant le sujet on se coltine la mesure de l’aberration de la lumière, le mouvement propre de l’étoile et pas mal de soucis instrumentaux

Ça c'est si on fait les mesures dans l'absolu, mais il ne faut pas procéder ainsi (on n'est plus au dix-neuvième siècle) !

- Si on veut mesurer l'aberration ou la nutation, il faut des mesures absolues puisque toutes les étoiles du champ sont affectées de même, donc on ne peut pas la détecter par rapport à elles.
- Si on veut mesurer le mouvement propre ou la parallaxe, il faut mesurer relativement aux étoiles voisines, car elles ont affectées de la même aberration et nutation (et réfraction), qu'on pourra ainsi ignorer, mais pas des mêmes mouvement propre et parallaxe, qu'on pourra ainsi comparer.

----
Tyco : ils étaient capables d'une telle précision notamment grâce aux lunettes méridiennes. La méthode, qui repose sur le chronométrage, n'est pas comparable avec ce qu'on fait maintenant (avec l'imagerie), donc attention de ne pas penser imagerie. L'histoire des 2" de turbulence, ça concerne l'imagerie longue pose, rien à voir avec les mesures de Struve ou de Bessel. De plus les optiques des lunettes étaient tout à fait correctes, ce sont les télescopes qui n'étaient peut-être pas à la limite de la diffraction (et encore, ils avaient de longs F/D justement). La preuve c'est qu'ils résolvaient des étoiles doubles très serrées (quelques dixièmes de seconde d'arc).

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 17-07-2015).]

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quote:
Ça c'est si on fait les mesures dans l'absolu, mais il ne faut pas procéder ainsi (on n'est plus au dix-neuvième siècle) !

Bruno, ça je le sais, et Bessel le savais aussi d’ailleurs, même s'il était du XIX° siècle! C'est bien ce que montrent les liens que je cite.

C'est que justement la démarche est intéressante pour s'affranchir de ces biais, dont il faut parler. Et que manifestement, si tu lis le post depuis le début, tu vois bien que c'est flou chez beaucoup d'amateurs qui confondent tous ces paramètres

Je répondais à ta remarque

quote:
Je n'ai jamais entendu dire que cette manipe ait été réalisée au niveau amateur.
Maintenant tu sais, comme moi, que oui. On n'a plus qu'à retrousser nos manches, soit en solo, soit en club

quote:
Avec une turbulence de 2" d'arc et une monture qui suivait comme elle peut et une optique probablement pas à la limite de diffraction

Là Tyco t'es vraiment dur avec les anciens qui sur les trois points que tu cites étaient certainement très bons.Je te signales que par chez moi, sur une colline niçoise, avec certaines 500 et autres 760, un certain Paul Couteau a établi une somme de mesure d'étoiles doubles d'une extrême précision, en visuel...Je pense que tu l'aurais profondément affecté par tes remarques

Un texte à relire http://saf.etoilesdoubles.free.fr/documents/Observation_des_etoiles_do ubles_visuelles_PAUL_COUTEAU--.pdf

Je le cite: "dix ans pour faire un observateur", "un changement d'instrument demande un an d'accoutumance"

Et il est bien question de 0,1" en visuel

Quant à la précision des mesures, comme Bruno, pour en revenir à Bessel, je pense qu'ils étaient capables de faire des mesures moyennées, dans la turbulence. Exactement comme maintenant quand tu collimates sur les spekles de la tache d'Airy. Le centroîde à l'oeil Le ciel des imageurs amateurs est plus beaucoup plus flou que celui des visuels, et quand tu ne fais que de l'imagerie en ciel profond, tu finis par l'oublier!

[Ce message a été modifié par Bernard Augier (Édité le 17-07-2015).]

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Bernard : en fait ma remarque ne te contredisait pas, c'est juste que voulais clarifier, parce qu'en effet j'ai l'impression que tout le monde ne comprend pas ce qu'il faut faire. La question a aussi été posée sur Webastro et c'est tout aussi flou là-bas...

Le deuxième lien que tu indiquais montre apparemment la méthode que je préconisais, à savoir repérer les oscillations autour de la trajectoire du mouvement propre. Le troisième lien n'est pas une mesure de parallaxe mais d'orbite du couple 61 Cygni. (Et le premier lien explique bien les difficultés de la mesure absolue que Bessel devait faire puisque évidemment il n'était pas question de faire de l'astrométrie à une époque où on n'avait pas encore mesuré les positions précises de toutes les étoiles et où on ne disposait pas d'imagerie numérique, mais ne montre pas de mesure faite en amateur.)

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 17-07-2015).]

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J'ai été un peu arrogant - je sais ;-) mais ca enrichit le débat avec un oeil critique sur la véracité des découvertes... C'est très interessant de se poser ces questions...

C'est comme ça qu'en enquêtant sur la mesure de la parallaxe de Mars de Cassini et Richer, on s'est rendu compte, en reprenant les écrits, qu'en fait les mesures étaient bien trop entâchées d'erreur, si bien que Cassini lui même avouait ne pas y voir grand chose. Pourtant, en grand génie, il retient une valeur de parallaxe réaliste de la vraie distance de Mars !

Je rappelle que l'étoile de Bernard est de magnitude 9,5 , soit un point quand même pas très lumineux dans un instrument de 13 cm... Pas la peine d'envisager de faire une mesure à partir de la tache d'Airy...

Mais en effet, ils opéraient peut-être à la lunette méridienne. Mais là aussi, penser que L'étoile se déplace de 15" d'arc / seconde dans le viseur, comment imaginer arriver à une mesure précise de 0.5" d'arc en visuel ?!! Et je maintiens, la turbulence et la répétitivité de l'observateur perturbait leurs mesures forcément...


Leur problème par contre, c'est qu'ils connaissaient bien la forme de la courbe à obtenir, et aussi que c'était forcément à la limite de l'observable. De quoi trouver ce qu'on cherche...

Pour vérifier, il faudrait retrouver leurs écrits...

Christophe

[Ce message a été modifié par Tyco (Édité le 18-07-2015).]

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doublon

[Ce message a été modifié par Tyco (Édité le 18-07-2015).]

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Christophe,

Est-ce que tu pourrais nous détailler sur quoi tu t'appuies pour pouvoir affirmer que Bessel a tripatouillé ses mesures ?
Il a annoncé une valeur de 0.31 arcsec pour une valeur réelle de 0.29 arcsec.

Est-ce que au moins tu aurais une idée de la méthode qui a été employée plutôt d'affirmer que cela est impossible ?

Google peut t'aider :-)
http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1916JRASC..10..498H&defaultprint=YES&filetype=.pdf

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On cite(ait ?) souvent en astro cette maxime de Churchill

quote:
Tout le monde savait que c'était impossible à faire. Puis un jour quelqu'un est arrivé qui ne le savait pas, et il l'a fait

Je crains qu'il ne faille de plus en plus entendre :

quote:
Mais puisque je vous dis que c'est impossible !!! Circulez, y'a rien à voir !

J'espère simplement que cela ne va pas en dissuader plus d'un de poser des questions idiotes et inutiles, comme chacun sait ....

Merci Bernard d'avoir relevé le défi ;-)

Francis

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Christian Viladrich : le lien que tu donnes est le troisième de Bernard Augier plus haut. Il s'agit d'une mesure de l'orbite d'une binaire et de son mouvement propre, pas de sa parallaxe.

Tyco : en fait je crois qu'on a mesuré les parallaxes avec la même technique que les mesures d'étoiles doubles, donc par astrométrie relative et non absolue (en effet ce serait moins précis), en mesurant les distances angulaires entre l'étoile brillante, donc proche, et les étoiles faibles, donc lointaines. C'est en tout cas la technique qu'avait utilisé W. Herschel, et qui l'a conduit à découvrir des étoiles doubles, et du reste c'est une étoile double (61 Cygni) qui a fait l'objet de la première mesure publiée (Struve avait mesuré la parallaxe de Véga avant lui, et là aussi je crois que c'était avec les techniques des étoiles doubles, mais il a jugé ses mesures trop peu précises pour les publier, alors qu'elles étaient correctes).

Tu as l'air de croire que des gens comme Bessel (il n'était pas le seul) ont trouvé les valeurs qu'ils s'attendaient à trouver, mais tu oublies qu'à l'époque on ne savait pas, justement, quelle valeur il fallait trouver. L'exemple que tu donnes (Cassini et Richer) n'a rien à voir, c'est un autre type de mesure. Ce n'est pas parce qu'un jour on s'est trompé dans les mesures qu'il faut remettre en cause toutes les autres mesures.

En fait il n'y a aucune raison de suspecter quoi que ce soit. On a trouvé les parallaxes quand on a eu les instruments suffisamment précis pour ça. W. Herschel a passé une bonne partie de sa vie à chercher des parallaxes et a échoué, mais il était limité à une précision de l'ordre de la seconde d'arc (mais il n'a pas bossé pour rien : en cherchant les parallaxes, il a découvert de nombreuses étoiles doubles et a même détecté certaines orbites, prouvant qu'il s'agissait de couples physiques). Quelques décennies plus tard, avec des instruments plus précis (comme le micromètre à fil), on a pu faire des mesures à la fraction de seconde d'arc près, ce qui a été suffisant pour détecter les premières parallaxes. Si les étoiles les plus proches avaient été plus lointaines, eh bien Struve et Bessel n'auraient rien détecté et il aurait fallu attendre encore plusieurs décennies ou siècles.


[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 18-07-2015).]

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Pour la mesure d'angles en astronomie, il fut utilisé un héliomètre dès le 18ème siècle: une sorte de goniomètre en fait.

Sur Wiki...
Les premiers héliomètres (micromètres à double foyer) furent mis au point dès 1743 en Angleterre par Servington Savery, et en 1748 en France par Pierre Bouguer.
En 1754, John Dollond améliore l'héliomètre de Savery en montant séparément les deux demi-lentilles, le mouvement relatif étant assuré par un micromètre.
C’est grâce à un héliomètre conçu par Joseph von Fraunhofer que l'astronome Friedrich Bessel put en 1838 mesurer la parallaxe de l'étoile 61 Cygni.


Lucien

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[Ce message a été modifié par Tyco (Édité le 18-07-2015).]

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[Ce message a été modifié par Tyco (Édité le 18-07-2015).]

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J'ai pas affirmé que c'était impossible, mais avec les méthodes classiques, on peut douter, ce qui est je pense un raisonnement sain d'esprit. Il est naturel de penser que des manips difficiles à réaliser maintenant frisaient l'impossible à l'époque.

Et c'est bien le cas puisque les mesures effectuées ont demandées des instruments spécifiques et non pas des méthodes classiques (Lunette méridienne, etc...) mais un instrument de mesure ultr aprécis réalisé précisément pour cela (l'héliomètre en effet), s'aidant en plus de la nature double de l'astre qui lui donnait une référence de mesure très précise.

Je cite d'une mauvaise traduction allemand - anglais :
http://www.epsilon-lyrae.de/Doppelsterne/61Cygni/61Cygni.html

"Au héliomètre étaient 5 oculaire qui a permis une observation de 45 à 290 fois grossissement. Un an a dû attendre pour de bonnes conditions d'observation de Bessel. Basé sur l'étoile binaire 30 Zeta Bootis il nomma alors le diamètre du disque central Airy. Cela a eu un diamètre de 0,72 ". De Bessels rapport sur ​​la héliomètre les Königsberg Observatoire résulte deux choses:

la lunette Dorpat était à l'époque, de loin le meilleur télescope du monde. Tant la qualité d'imagerie optique du réfracteur Dorpat et la mécanique était Bessels référence pour son propre instrument.
l'héliomètre Königsberg Joseph von Fraunhofer observatoire créé son deuxième chef-d'œuvre, dont la mise en service, il n'a pas vécu. Période de construction: 1824-1829 ""

[Ce message a été modifié par Tyco (Édité le 18-07-2015).]

[Ce message a été modifié par Tyco (Édité le 18-07-2015).]

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Moi ce qui me gêne dans tout ça c'est qu'on est confronté à un double problème. On veut mesurer la parralaxe issue directement de la distance terre (ou soleil c'est pareil) / étoile.

Hors pour maximiser cet angle on choisi évidemment une étoile proche, et on a cité l'étoile de baranard. Excellent choix et wikipédia me donne une parralaxe de 546 mas/a. La demi seconde d'arc c'est chaud pour du CP mais bon pourquoi pas.

Toutefois qui dit étoile proche dit aussi un mouvement apparent important et là, la même source me donne (en valeur absolue) 800 mas/a en AD et 10300 mas/a en DEC. C'est bien plus que ce que l'on veut mesurer et pour réduire ces données, il faudra faire des mesures pendant plusieurs années. Ainsi on arrivera à isoler le mouvement propre lié au déplacement de l'astre de celui lié à la seule parralaxe non ? Bien sur avec 10"/an en DEC on aura besoin que d'une seule saison pour s'en affranchir j'imagine.

J'avoue ne pas avoir bien compris la méthode décrite par Bruno pour arriver au résultat mais cela me semble toutefois peu évident à faire déjà pour une étoile "très" proche de nous !


Marc


[Ce message a été modifié par patry (Édité le 19-07-2015).]

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@Patry : lis le document proposé par Bernard et Christian :
http://www.jdso.org/volume4/number2/Vollmann_74_77.pdf

Il montre bien comment en voulant faire une mesure de mouvement apparent, la qualité de ses mesures lui a permis de s'approcher de la mesure de parallaxe.

D'ailleurs, en utilisant la méthode de Bruno, qui ne s'en est pas aperçu car il s'est arrêté au titre.
Mais sa méthode, je cite :

quote:
En effet, une étoile proche se déplace dans le ciel par rapport aux étoiles plus lointaines à cause de son mouvement propre, mais ce déplacement n'est pas tout à fait droit : il oscille un tout petit peu, un poil à gauche puis un poil à droite de la trajectoire normale. L'amplitude des oscillations, c'est la parallaxe.

est tout à fait valable, et c'est celle utilisée par Wolfgang Wollmann ( à postériori, d'accord ! )

La méthode de Bruno permet d'optimiser le nombre de mesures.

Note : il faut bien comprendre que le but n'est pas de faire des mesures absolues d'astrométrie, mais des mesures relatives. Ce qui est beaucoup plus facile avec les moyens dont nous disposons aujourd'hui.

Un point à soigner, en cas d'utilisation d'une caméra, c'est de bien vérifier ( ou encore mieux, mesurer), si nécessaire, la focale de l'instrument.

Francis

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l'article de l'amateur publié dans le jdso ci dessus (lien de christian viladrich) est pourtant éclairant : il voulait mesurer le mouvement propre de 61 cyg mais la précision obtenue était tellement bonne qu'il a également confirmé la valeur de parallaxe et même mis en évidence la variation de l'angle de position et de l'écartement comme prédit par les éphémérides professionnelles publiées par ailleurs. tous ses calculs ont manifestement été effectués dans un tableur ...
en l'absence de logiciel de réduction astrométrique sur son ordinateur, il y a des solutions alternatives en ligne comme http://astrometry.net/
il faut quand même encore faire les images par contre ...

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