Le jour, le soleil règne dans le
ciel, mais
la nuit fait place aux étoiles, surtout si la lune ne brille
pas.
Brillantes ou ternes, distribuées au hasard dans le ciel, avec
des figures
linéaires qui attirent l'attention, leur nombre semble énorme.
Il semblait
aux observateurs antiques que la terre était au centre "d'une
sphère
céleste géante cloutée d'étoiles", ce qui pendant
des milliers
d'années a renforcé l'idée que nous étions au
centre de l'univers.
Si vous observez les étoiles pendant toute
la nuit ,
vous verrez que la plupart d'entre elles se lèvent aussi à
l'Est et se
couchent à l'ouest, comme le soleil et la lune. En effet, l'
ensemble de
la sphère céleste semble tourner lentement -- un tour en 24
heures -- et
comme une moitié est toujours cachée sous l'horizon, cette
rotation fait
constamment apparaître de nouvelles étoiles sur l'horizon Est,
alors que
d'autres disparaissent à l'Ouest. Dans le schéma de gauche,
la "ceinture"
horizontale autour du globe peut être considérée comme
horizon, alors que
la sphère elle-même tourne autour de l'axe.
Naturellement nous savons que ce
n'est
pas l'univers qui tourne autour de nous d'Est en Ouest,
mais que c'
est notre terre qui tourne, (D'Ouest en Est -- voir la
note à la
fin). Mais il est encore commode de parler "de la rotation de la
sphère
céleste." Cela fait tourner le ciel de la manière dont on
l'observe.
La plupart des étoiles gardent les mêmes positions
relatives, nuit
après nuit. L'oeil les regroupe naturellement en figures ou
constellations ("stella" en latin : étoile),
auxquels chaque
civilisation a donné ses propres noms. Les noms que nous
employons
viennent des Grecs antiques et des Romains. Par exemple :
Orion, le chasseur, accompagné de ses deux chiens
fidèles tout
proches. D'autres noms évoquent des animaux, dont les noms
latins sont
utilisés --Scorpio le scorpion, Léo le lion,
Cygnus le
cygne, Ursa Major, la grande Ourse (plus connue sous le nom
de
"grande casserole") et ainsi de suite.
Le soleil se déplace lentement dans ces
figures, en
en faisant le tour en un an, toujours sur le même trajet par
rapport aux
étoiles ("l'écliptique"). Les anciens y avaient distingué 12
constellations, dont la plupart ont des noms d'animaux, et il
est donc
connu comme " zodiaque ", "cercle des animaux."
Le soleil
reste environ un mois dans chaque "signe du zodiaque." La lune se
déplace
près du trajet du soleil, mais fait le tour de la terre en un
mois.
Quelques astres remarquables suivent aussi ce trajet : les
planètes,
nous y reviendrons plus tard .Tous les autres objets célestes
sont bien
fixés et ne se déplacent pas l'un par rapport à l'autre,
formant le
"firmament."
Comme dans le globe de la
figure, la
sphère du ciel tourne autour de deux points , qui marquent son
axe -- ce
sont les pôles célestes. Les étoiles décrivent des
cercles
quotidiens autour des pôles, et plus elles en sont proches, plus
les
cercles sont petits (Elles ne se lèvent ni ne se
couchent).
On ne peut jamais voir qu'une moitié de la sphère
à la fois,
comme si la terre, ou nous nous tenons, était plate et
découpait la sphère
céleste par moitié : la moitié supérieure est
visible, la moitié
inférieure ne l'est pas. Pour cette raison, on ne voit qu'un
pôle àla
fois et pour la plupart d'entre nous, qui vivons au nord de
l'équateur, c'
est le pôle nord.
(Si vous placez un appareil - photo centré sur le pôle au
cours d' une
nuit obscure, ouvrez l'obturateur et posez longtemps, l'image de
chaque
étoile deviendra un fragment de cercle, et tous les cercles
seront centrés
sur le pôle. (Ici
pour voir une telle image.)
Exactement comme le globe terrestre est
coupé en
son milieu par un équateur, à mi-chemin entre les pôles, la
sphère céleste
est divisée par l'équateur céleste, à mi-chemin
entre les pôles
célestes. Dans le ciel qui tourne, les étoiles de l'équateur
suivent le
cercle le plus long de tous.
Naturellement, nous savons bien (à l'inverse des prêtres
de Babylone)
que les étoiles ne sont pas fixées à l'intérieur
d'une énorme
sphère creuse. En fait, c'est la terre qui tourne autour
de son
axe, alors que les étoiles sont si éloignées qu'elles
semblent absolument
fixes. L'effet final, cependant, est le même dans les deux cas.
Par
conséquent, et comme c' est beaucoup plus commode, nous
pouvons utiliser
la sphère céleste pour marquer les positions des
étoiles dans le
ciel.
Polaris, l'étoile polaire .
Par un heureux hasard, une étoile assez
lumineuse
est visible près du pôle céleste nord -- l'étoile
polaire, (dite aussi
étoile du nord). Elle n'est pas exactement au pôle, mais son
cercle
quotidien étant très petit , on peut considérer
qu'il y est,
le plus souvent : Elle est presque - le pivot autour
duquel le
ciel tourne dans sa totalité..
![[IMAGE: Polaris, the pole star]](Sfigs/Spolaris.gif)
Tout ceci se simplifie si on se rappelle que
c'est
la terre qui tourne, pas le ciel. La terre tourne autour de
l'axe
des pôles , dans une certaine direction du ciel, qui est
également celle
de l'étoile polaire (ou plus exactement ,celui du pôle
céleste nord).
Pendant que la terre tourne, entraînant l'observateur (par
exemple, dans le
schéma, de B vers A), cette direction toujours fait le même
angle avec
l'horizon et indique toujours le nord. Par conséquent l'étoile
polaire
reste toujours au même point -- au nord de l'observateur, et
à la même
hauteur au-dessus de l'horizon.
Si, vous vous trouvez perdu dans le
désert ou
en mer, une nuit sans nuage, l'étoile polaire peut vous indiquer
où est le
nord, et vous en déduisez facilement l'est, l'ouest et le sud.
Toutes les
autres étoiles sont incertaines pour déterminer la direction
-- elle se
déplacent à travers le ciel, et peuvent même se coucher--
mais pas l'
étoile polaire. Pour des instructions pour trouver l'étoile
polaire la nuit
(cliquez ici).
Plus vous êtes prés de l'équateur, plus l'étoile
polaire est proche de
l'horizon, et à l'équateur (point C) elle est
sur l'horizon,
probablement non facile à voir. Plus au sud, aux points tels que
D, elle
n'apparaît plus, mais alors on peut apercevoir le pôle
méridional du ciel.
Malheureusement, aucune étoile lumineuse comparable à
l'étoile polaire n'
y est placée. L'existence d'une étoile lumineuse près du
pôle céleste nord
est juste un accident chanceux, et comme il sera vu, cela n' a
pas
toujours été ainsi, et ne le sera plus dans quelques milliers
d'années .
La monture d'un télescope
Le schéma ci-dessus indique
clairement
que lorsque nous observons de nuit l'étoile polaire depuis
différentes
positions (telles A ou B),il n'y a aucune différence apparente
dans sa
localisation dans le ciel, tellement elle est éloignée. Si la
terre ne
tournait pas autour de son axe mais suivait une ligne
parallèle à A
ou B, le ciel ne semblerait pas différent
![[IMAGE: The equatorial mounting of a telescope]](Sfigs/Seqmount.gif) |
Telescope monté en équatorial. Pour suivre une étoile, il suffit de le tourner
autour de son axe polaire. |
La rotation du ciel apparaît très, très
lente àl'oeil
(elle est plus apparente pour les levers et couchers du soleil ou
de la
lune . Cependant un télescope augmente considérablement cette
vitesse
apparente de rotation, et toute étoile observée par son
intermédiaire
dérive rapidement au bord du champ visuel et disparaît, à
moins que la
direction de visée ne soit constamment ajustée. Cela est
habituellement
automatiquement pratiqué: en tournant le télescope
autour d'un
axe parallèle à la rotation de la terre , parce que un
déplacement
parallèle corrige la rotation apparente des étoiles, comme
expliqué
ci-dessus.
Pour rendre ce
réglage
facile, un télescope pour l'astronomie (présenté
ci-dessus) est
monté très différemment d'un télescope
d'arpenteur (un
"théodolite," ci-dessous). Un théodolite a en principe deux
axes,l' un
lui permet de balayer toutes les directions horizontales sur plus
de 360
degrés, l'autre le règle en hauteur et lui permet de repérer
des référence
plus hautes que ce qu'il étudie, comme des sommets de
montagne. Un
télescope pour l' observation des étoiles (ci-dessus) a
également deux
axes perpendiculaires, mais le principal ("l'axe
équatorial") est incliné et se dirige vers l'étoile
polaire. Il est
donc parallèle à l'axe de la terre. Tandis que la sphère
céleste tourne,
un mécanisme d'horloge (ou dans les télescopes bon marché,
la main de
l'observateur actionnant une manette appropriée) tourne le
télescope à
vitesse convenable, maintenant les mêmes étoiles dans le champ
visuel.
![[IMAGE: Theodolite]](Sfigs/Stheodol.gif) |
Un vieux télescope
de
surveillance(theodolite). |
Tous les étoiles ont des positions fixes
sur la
sphère céleste. Les premiers observateurs du ciel avaient
noté déjà que
certaines se déplaçaient un peu : les Grecs antiques les
avaient appelées
des "planètes", des " astres errants ". Leurs
noms d
aujourd'hui viennent des Romains, qui les avaient baptisés du
nom de leurs
dieux principaux -- Mercure, Venus, Mars, Jupiter et Saturne.
Mercure et
Venus sont toujours près du soleil et ne peuvent qu'être vus
juste après
le coucher ou avant lever du soleil. Mercure en est si proche que
la
majeure partie de l'année on ne peut pas le voir du tout, parce
qu'il est
noyé dans la luminosité du ciel.Venus est la plus lumineuse de
toutes les
autres étoiles (Vous pouvez la voir même pendant la journée,
avec des
conditions appropriées et en la visant exactement ), suivie par
Jupiter.
Note
Vous pouvez
démontrer la
rotation d'ouest en est en prenant une pomme ou un autre
fruit pour
représenter la terre. Tenez la queue verticale, elle figure
l'axe de la
terre, pôle nord en haut -- et marquez deux points dans la
moitié
nord : New York et, légèrement dans le sens des
aiguilles
d'une montre (= à l'ouest) , San Francisco.
Vous pouvez
utiliser une lampe comme "soleil," ou même l' imaginer .
Quand c'est midi à New York, le soleil est presque au dessus
de New
York mais il n'est que 9 h du matin à "San Francisco." Trois
heures plus
tard, la terre a tourné et c'est maintenant midi à "San
Francisco,"
avec le soleil au dessus. Pour arriver à cette position, San
Francisco
doit tourner jusqu'à la position ou était New York
auparavant, d'ouest en
est. |