En vidéo : l’airglow, l’étrange lumière du ciel nocturne

Même quand on l’observe dans le désert, le ciel nocturne n’est jamais totalement noir. Le responsable est l’airglow, un phénomène de chimiluminescence.

Depuis quelques années les photographies de la voûte céleste montrent d’étranges lueurs même lorsqu’elles sont réalisées dans des sites exempts de toute pollution lumineuse, comme au pied du VLT dans le désert d’Atacama.

C’est le rayonnement du Soleil qui est à l’origine de ces lueurs nocturnes que les astronomes surnomment l’airglow : les rayons solaires ultraviolets détruisent certaines molécules présentes dans notre atmosphère pendant la journée, entraînant des réactions chimiques complexes qui se poursuivent la nuit, avec parfois production de lumière, un phénomène appelé chimiluminescence.

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L’astrophotographe Yuri Beletsky voit régulièrement la signature de l’airglow sur ses images sous forme de draperies lumineuses qui masquent les plus discrètes nébuleuses, une nouvelle forme de pollution lumineuse qui inquiète les astronomes de l’ESO : ces derniers sont en effet installés dans une zone où cette chimiluminescence est plus importante en raison d’une faiblesse du bouclier magnétique terrestre connue sous le nom d’anomalie de l’Atlantique sud.

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ESO 593-IG 008, la fée Clochette dans le Sagittaire

ESO 593-IG 008 est le résultat d’une collision cosmique entre trois galaxies. Surnommé The bird (l’oiseau), son aspect évoque surtout celui d’une fée.

Situé à 650 millions d’années-lumière dans la constellation du Sagittaire, ESO 593-IG 008 est le résultat de la rencontre entre deux galaxies spirales et une galaxie irrégulière. Il aura fallu la puissance de l’instrument NACO pour en arriver à cette conclusion, alors qu’on a longtemps pensé que deux galaxies seulement étaient impliquées dans cette collision cosmique.

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NACO est la contraction de Nasmyth Adaptive Optics System (NAOS) et Near-Infrared Imager and Spectrograph (CONICA), un spectrographe qui travaille dans l’infrarouge couplé à un système d’optique adaptative destiné à corriger les turbulences de l’atmosphère terrestre.

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Arp 116, un étrange couple de galaxies dans la Vierge

La galaxie elliptique géante Messier 60 et la galaxie spirale NGC 4647 forment un surprenant duo, Arp 116, que vient de photographier le télescope CFHT.

Les astronomes connaissent bien l’amas de la Vierge, une concentration de plus de 1.500 galaxies assez proches de nous (entre 50 et 70 millions d’années-lumière) qui fut découverte par Charles Messier à la fin du XVIIIe siècle.

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Charles Messier classa les 16 plus brillantes de ces galaxies dans son célèbre catalogue. Messier 60 est une galaxie elliptique géante (diamètre de 120.000 années-lumière) située à 54 millions d’années-lumière. Le cliché ci-dessus a été réalisé par le télescope CFTH (Canada-France-Hawaii Telescope) installé au sommet du Mauna Kea.

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L’amas des Pléiades nargue la Lune gibbeuse

Retour sur une image réalisée dans la soirée du 20 décembre, alors que les étoiles de l’amas des Pléiades tentaient de résister au phare lunaire.

Les astronomes ont l’habitude de délaisser le ciel nocturne dans la période qui entoure la Pleine Lune, tant l’éclat de notre satellite naturel est puissant. Il est alors très difficile, voire impossible, d’observer des galaxies ou des nébuleuses. On peut alors se contenter d’admirer quelques amas d’étoiles, des planètes s’il y en a ou à défaut se lancer dans la sélénographie !

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Le 20 décembre, cinq jours avant la Pleine Lune de Noël, Séléné illuminait déjà le paysage. Haut placée sur la voûte céleste, elle éblouissait les observateurs, les privant du spectacle offert traditionnellement par les constellations hivernales. Pourtant un petit groupe d’étoiles semblait résister au phare lunaire : c’était l’amas des Pléiades, que vous retrouvez sur cette image au-dessus du clocher de l’église de Chambolle-Musigny.

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Une Pleine Lune le jour de Noël, la première depuis 1977

Cette année la Pleine Lune de décembre tombe le 25, une coïncidence qui ne s’était pas produite depuis 38 ans et que nous retrouverons en 2034.

Fred Espenak, astrophysicien américain retraité bien connu (qui est l’auteur par exemple d’un saisissant coucher de lumière cendrée en vidéo), est aussi un spécialiste des éphémérides. Ses calculs permettent de connaître notamment les dates des principales phases lunaires passées et à venir ; des données particulièrement intéressantes quand on se penche sur l’histoire des éclipses (éclipses de Lune mais surtout éclipses de Soleil) et la façon dont elles ont pu influencer certains événements humains, ou tout simplement pour préparer l’observation des prochaines.

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La consultation de ces éphémérides nous permet donc de retrouver la date de chaque Pleine Lune. Une lunaison durant un peu plus de 29 jours, il se produit un décalage régulier entre le calendrier lunaire et notre calendrier grégorien ( conçu à la fin du XVIe siècle par le pape Grégoire XIII). Prenons par exemple la date de la Pleine Lune en décembre : elle s’est produite le 21 en 2010, le 10 en 2011, le 28 en 2012, le 17 en 2013 et le 6 en 2014 (Pleine Lune de la Saint Nicolas).

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En vidéo : le ciel en 2015, des spectacles célestes à foison

En cette fin d’année, voici le ciel en 2015, la rétrospective pour revivre en images les grands spectacles célestes qui ont égayé le ciel depuis janvier.

Les douze mois qui se sont écoulés ont été riches en phénomènes astronomiques : une éclipse partielle de Soleil, une éclipse totale de Lune, deux petites comètes (C/2014 Q2 Lovejoy et C/2013 US10 Catalina) et de nombreux rapprochements entre planètes, avec parfois la Lune en invitée surprise. Comble de chance, la météo a été généralement assez favorable pour permettre de photographier la plupart de ces phénomènes.

Je vous propose de retrouver le ciel en 2015 à travers une vidéo réalisée à partir d’une sélection de mes plus belles images. Je remercie Valère Leroy, astronome amateur et musicien (je vous invite à aller l’écouter sur Space-music), dont l’un des morceaux accompagne mon travail.

La première partie de la vidéo est consacrée à la Lune. On y retrouve des croissants (jeunes et vieux) accompagnés ou non de lumière cendrée, des paysages éclairés par notre satellite naturel avant qu’il ne soit trop éblouissant. Une part importante est ensuite consacrée à la Pleine Lune et à la superbe éclipse du 28 septembre.

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SNR 0519, un rémanent de supernova tout en finesse

La constellation de la Dorade abrite le rémanent de supernova SNR 0519. Ce sont les restes d’une explosion stellaire qui s’est produite il y a 600 ans.

C’est au cours d’une expédition hollandaise vers les Indes orientales à la fin du XVIe siècle que les explorateurs  Pieter Dirkszoon Keyser et Frederick de Houtman découvrirent le ciel de l’hémisphère sud et nommèrent 11 nouvelles constellations. L’une d’entre elles fut baptisée la Dorade en raison de sa forme très allongée qui fait penser à un poisson.

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Si la constellation de la Dorade est réputée, ce n’est pas pour ses étoiles (dont aucune n’est plus brillante que la quatrième magnitude) mais parce qu’elle abrite le Grand Nuage de Magellan (Large Magellanic Cloud ou LMC pour les anglo-saxons), une galaxie naine parfaitement visible à l’œil nu, étendue sur une surface 20 fois plus grande que la Pleine Lune et distante de 170 000 années-lumière.

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En vidéo : l’effet Novaya Zemlya, un étonnant mirage solaire

Classé dans la famille des mirages, l’effet Novaya Zemlya a la particularité de permettre d’observer le Soleil à l’horizon alors qu’il est déjà couché.

Novaya Zemlya est le nom russe d’un archipel de l’océan Arctique. C’est là que les deux bateaux d’une expédition commandée par l’explorateur néerlandais Willem Barentsz furent pris par les glaces pendant l’hiver 1596. Le journal de bord de l’expédition relate un étrange phénomène : en janvier 1597 l’équipage vit deux fois le Soleil sur l’horizon, alors qu’à cette latitude il n’était pas visible du 6 novembre au 8 février en raison de la nuit polaire.

Bien que l’observation de ce phénomène fut contestée à l’époque, on a fini par comprendre que les marins de l’expédition avaient observé un mirage auquel on donna par la suite le nom d’effet Novaya Zemlya.

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Pluie de Géminides dans le ciel du désert d’Atacama

L’astrophotographe Yuri Beletsky a passé la nuit du 13 au 14 décembre à photographier la pluie d’étoiles filantes des Géminides dans le désert d’Atacama.

Parmi les nombreuses trouvailles du télescope spatial infrarouge IRAS figure l’astéroïde (3200) Phaéton. Il a été découvert le 11 octobre 1983 sur des images analysées par les astronomes Simon Green et John K. Davies.

En vidéo : un astéroïde menace-t-il notre planète ?

Phaéton (qui porte le nom du fils d’Hélios, le dieu du Soleil dans la mythologie grecque) est un astéroïde  d’un peu plus de 5 km qui passe tous les 1,4 an à seulement 0,139 Unité Astronomique du Soleil. Le 14 décembre 2093 Phaéton s’approchera relativement près de la Terre (2,9 millions de km).

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L’orbite de (3200) Phaéton correspond à la pluie d’étoiles filantes des Géminides (le radiant de l’essaim se situe dans la constellation des Gémeaux, non loin des étoiles jumelles Castor et Pollux). L’activité de cet essaim est assez récente puisqu’on ne le mentionne que depuis 150 ans, à la différence par exemple des célèbres Perséides dont les premiers rapports d’observation en Chine remontent à l’an 36. Le maximum d’activité des Géminides se produit entre le 12 et le 14 décembre avec un taux horaire qui peut atteindre 75 météores.

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La vallée de Pololu à Hawaii, un paradis vert sous la Lune

Au nord de l’île d’Hawaii, dont le sommet est occupé par des télescopes, la vallée de Pololu révèle sa luxuriante végétation sous la lumière de la Lune.

Quand on parle de l’île d’Hawaii aux astronomes, ils pensent aux grands télescopes qui ont été installés au sommet du Mauna Kea, ce volcan endormi qui culmine à 4205 mètres d’altitude.

Regroupées au sein de l’Observatoire du Mauna Kea, une dizaine de coupoles accueillent les instruments de différents pays. Les plus emblématiques sont les télescopes jumeaux Keck et le télescope Canada-France-Hawaii. Ils bénéficient du meilleur ciel de l’hémisphère nord, loin de toute pollution lumineuse.

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L’île d’Hawaii est une terre de contrastes : alors qu’on rencontre au sommet du Mauna Kea une zone aride au climat polaire (il peut y neiger), les régions qui bordent l’océan Pacifique nord connaissent un climat tropical humide qui permet le développement d’une végétation exubérante.

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La nébuleuse de la Carène, une immense région H II

C’est depuis l’hémisphère sud qu’on peut admirer NGC 3372, la nébuleuse de la Carène, qui est l’une des nébuleuses en émission les plus étendues du ciel.

C’est en 1752 , alors qu’il effectue une mission dans l’hémisphère austral au cours de laquelle il doit mesurer l’arc du méridien, que l’astronome français Nicolas-Louis de Lacaille découvre la nébuleuse de la Carène. C’est l’une des plus grandes régions H II (hydrogène ionisé) de la Voie lactée : elle couvre une surface apparente de 3 degrés (soit six fois la Pleine Lune) ce qui, à une distance de près de 9000 années-lumière représente une taille réelle d’environ 460 années-lumière.

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L’objet le plus spectaculaire de la nébuleuse est l’étoile Eta Carinae, une hypergéante variable bleue. Nous voyons à peine cet astre à l’œil nu (sa magnitude est de 6,2), mais il a pourtant une masse 150 à 300 fois plus élevée que celle du Soleil et brille 5 millions de fois plus fort.

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Vénus, Mars et Jupiter s’étirent le long de l’écliptique

Vénus, Mars et Jupiter se séparent lentement à l’aube le long de l’écliptique, une bande de ciel dans laquelle circulent les planètes et le Soleil. 

Depuis quelques semaines je vous invite à suivre régulièrement le trio planétaire qui anime le ciel en fin de nuit au-dessus de l’horizon EST. Le 3 octobre nous avons pu observer l’alignement Jupiter-Mars-Régulus-Vénus, alignement au milieu duquel s’est glissée la vieille Lune le 9 octobre.

Ensuite Jupiter (qui ne cesse de s’élever) a doublé Mars (voir ici) alors que Vénus, animée d’un mouvement contraire, est désormais la planète la plus proche de l’horizon EST (on pouvait déjà le constater lors du rapprochement Vénus-Mars-Lune début novembre).

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Essayons de comprendre pourquoi ces astres circulent dans la même bande de ciel, appelée plan de l’écliptique, une situation à l’origine des rencontres célestes que nous aimons tant et qui sont les conjonctions et les éclipses.

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En vidéo : la Lune a occulté la planète Vénus le 7 décembre

Le 7 décembre à l’aube la Lune a occulté la seconde planète du Système solaire, un spectacle visible en Amérique du nord et aux Caraïbes.

C’est un tout petit coin de ciel entre les constellations de la Vierge et de la Balance que les astronomes scrutent avec attention : on y trouve actuellement Vénus (la plus brillante planète) ainsi que la comète C/2013 US10 Catalina.

Le lundi 7 décembre le croissant de la vieille Lune s’y est invité. Alors qu’en Europe la Lune et Vénus étaient en conjonction serrée (avec seulement 0,6° apparent entre les deux astres), le spectacle était encore plus spectaculaire en Amérique où l’on a pu voir notre satellite naturel passer devant la brillante planète.

Bien qu’il fasse jour au moment de l’occultation (avec un écart de 40° entre le Soleil et le couple Lune-Vénus), on pouvait suivre cette rencontre céleste avec une lunette astronomique ou une simple paire de jumelles en raison de la brillance de la Lune et de Vénus avec des magnitudes respectives de -8,8 et -4,2.

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Clair de Terre sur la Lune le 9 décembre

Depuis trois jours à l’aube une douce lueur éclaire la Lune. C’est le clair de Terre ou lumière cendrée, un spectacle à suivre autour de la Nouvelle Lune.

C’est un spectacle dont on ne se lasse pas : pendant les jours qui précèdent (à l’aube) ou suivent (le soir) chaque Nouvelle Lune, le visage de Séléné est légèrement éclairé, juste à côté du croissant très brillant.

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Ce phénomène est appelé lumière cendrée ou clair de Terre : alors que le croissant est directement éclairé par le Soleil, le reste du disque lunaire reçoit la lumière solaire que la Terre renvoie dans l’espace.

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Un photographe sous les aurores boréales

Les aurores boréales font partie des plus beaux spectacles célestes. Ceux qui bravent le froid pour les admirer en Alaska en reviennent subjugués. 

La région de Fairbanks, la seconde ville de l’état de l’Alaska, semble attirer les chasseurs d’aurores boréales. C’est là-bas que l’astrophotographe coréen Sangku Kim  avait réalisé une vidéo de la danse des aurores boréales que je vous avais présentée il y a quelques mois.

Il faut dire que cette ville de plus de 30 000 habitants est située au nord du 64ème parallèle, le point de départ idéal pour aller à la découverte de ces draperies célestes. Il suffit de s’enfoncer dans le Grand Nord et de laisser derrière soi la pollution lumineuse de la ville pour se retrouver sous un ciel étoilé de toute beauté.

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Le photographe Ronn Murray est arrivé à Fairbanks il y a quelques années et y a découvert la beauté des aurores boréales. Il s’est alors spécialisé dans la photographie de ce phénomène et a commencé à organiser des expéditions pour faire partager cette passion, ce qui lui a valu de rencontrer Marketa Stanczykova, une photographe islandaise qui est depuis devenue sa femme.

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En vidéo : pourquoi les étoiles sont-elles magnétiques ?

Observées depuis Galilée, les taches solaires trahissent l’existence d’un champ magnétique, un phénomène également présent sur de nombreuses étoiles.

Pour les astronomes amateurs qui n’ont pas envie de passer leurs nuits dehors, il existe un domaine d’observation pendant la journée : en filtrant correctement leurs télescopes, ils peuvent surveiller les taches solaires, ces zones sombres à la surface de notre étoile révélatrices d’anomalies magnétiques. Parfois ces taches laissent s’échapper de la matière coronale dans l’espace, des particules énergétiques qui produisent les merveilleuse aurores boréales quand elles entrent en contact avec l’atmosphère terrestre.

Le Soleil n’est qu’à 150 millions de km de nous et les télescopes solaires nous permettent d’observer de très fins détails dans les taches pour mieux comprendre les phénomènes magnétiques en jeu. Mais l’opération est impossible dans le cas des étoiles, beaucoup trop éloignées. Comment savoir si certaines ont également un champ magnétique ?

Les astronomes ont contourné ce problème de distance en étudiant les variations du spectre des étoiles pendant leur rotation. On sait en effet qu’un champ magnétique provoque la polarisation de la lumière dans les raies spectrales, un phénomène connu sous le nom d’effet Zeeman (cette découverte a valu le prix Nobel de physique en 1902 au physicien néerlandais Pieter Zeeman).

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La comète C/2013 US10 Catalina passe près de Vénus

Discrète, la comète C/2013 US10 Catalina est passée à proximité de la planète Vénus ce weekend en fin de nuit, alors que la vieille Lune n’était pas loin. 

Il faut être honnête : la comète C/2013 US 10 Catalina ne sera pas un astre exceptionnel. Incomparablement moins brillante que les comètes Hale-Bopp et Hyakutake qui passèrent il y a presque 20 ans, elle fait penser à C/2014 Q2 Lovejoy, un astre chevelu qu’on avait pu suivre en janvier 2015.

En vidéo : revivez l’atterrissage hasardeux de Philae sur Tchouri

Seuls les astrophotographes équipés d’un télescope ou d’une lunette astronomique pourront faire des images détaillées de la comète C/2013 US10 Catalina de façon à montrer l’évolution des queues de gaz et de poussière.

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La constellation d’Orion comme vous ne la verrez jamais

En combinant l’usage d’un filtre et une très longue pose photographique, Stanislav Volskiy nous offre une vision inédite de la constellation d’Orion.

Beaucoup d’entre nous ont déjà admiré dans le ciel hivernal la belle constellation d’Orion. Nous connaissons les principaux astres qui délimitent le corps du vaniteux chasseur de la mythologie grecque : ses épaules sont marquées par Bételgeuse et Bellatrix, sa taille est représentée par 3 étoiles alignées et Saïph et Rigel symbolisent ses pieds.  Si nous n’avons pas trop de pollution lumineuse et que nos yeux sont bien habitués à l’obscurité, nous pouvons même distinguer la petite tache diffuse de Messier 42.

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Mais jamais personne ne verra la constellation d’Orion comme sur cette image de Stanislav Volskiy.  Par quelle opération magique cet astrophotographe est-il parvenu à obtenir ces immenses nébulosités multicolores qui métamorphosent la constellation ?

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Stanislav Volskiy a deux atouts ; tout d’abord il dispose d’un petit observatoire automatisé au Chili, au milieu du désert d’Atacama. Cette région, avec un ciel dégagé plus de 300 nuits par an, loin de toute lumière parasite, est un paradis pour astronomes qui ne s’y sont pas trompés puisque les plus grands télescopes de la planète y sont installés ( ALMA, VLT, GMT, E-ELT…). Continuer la lecture

C / 2013 US10 Catalina, une jolie comète de fin d’année

Après son passage au plus près du Soleil le 15 novembre, la comète C / 2013 US10 Catalina est désormais observable depuis l’hémisphère nord.

Une comète pour les fêtes de Noël, voilà un joli cadeau pour les astronomes ! Celle que tout le monde surveille dans le ciel en fin de nuit s’appelle C / 2013 US10 Catalina : elle a été découverte le 31 octobre 2013 à la magnitude 19 par un télescope automatisé de 68 cm de diamètre dans le cadre du Catalina Sky Survey et son éclat a régulièrement augmenté depuis.

En vidéo : Hedgehog, le robot explorateur de comètes

Jusqu’à présent elle n’était visible que depuis l’hémisphère sud mais la situation a changé depuis que la comète a coupé le plan de l’écliptique le 15 novembre dernier. Elle circule désormais dans les constellations boréales comme nous le montre la carte du magazine Sky and Telescope.

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Actuellement aux alentours de magnitude 6, la comète C / 2013 US10 Catalina pourrait devenir un peu plus brillante dans les jours qui viennent mais il vaudra mieux la suivre avec une paire de jumelles ou une petite lunette astronomique. Elle sera  peut-être accessible à l’œil nu pour les observateurs disposant d’un ciel exempt de toute pollution lumineuse.

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En vidéo : l’observatoire solaire SOHO fête ses 20 ans

Lancé le 2 décembre 1995, SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) nous permet d’étudier la structure du Soleil et ses environs depuis 2 décennies.  

Souvenez-vous de 1995 en France : on inaugurait le Pont de Normandie, les cendres de Pierre et Marie Curie étaient transférées au Panthéon et Jacques Chirac devenait président de la République.  Le 2 décembre l’agence spatiale européenne (ESA) et la NASA lançaient SOHO, un observatoire solaire, depuis la base de Cap Canaveral en Floride, à l’aide d’une fusée de type Atlas II.

SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) est un satellite d’une masse de 1,8 tonne qui a été placé au point de Lagrange L1 à environ 1,5 million de km de notre planète, là ou l’attraction de la Terre et celle du Soleil sont en équilibre. SOHO fournit chaque jour un bulletin de santé du Soleil dans différentes longueurs d’onde à l’aide de ses 12 instruments scientifiques : analyseurs de particules, télescopes, coronographes, spectrographe et imageurs.

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Prévu initialement pour fonctionner deux ans, SOHO est entré dans le cercle très fermé des engins spatiaux d’une autre époque encore en service, au même titre que le télescope spatial Hubble ou les sondes Voyager. Il a ainsi pu suivre en totalité le cycle solaire n° 23 (image ci-dessus) et une bonne partie du cycle n°24 en cours.

Avec LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph), SOHO a non seulement imagé la couronne solaire au quotidien, mais a également découvert 3000 comètes qui s’approchaient, piégées par le champ gravitationnel de notre étoile (comme C/2015 D1). Une grande partie de ces astres chevelus est issue du groupe de Kreutz (du nom de l’astronome allemand Heinrich Kreutz qui en confirma l’existence en 1901).