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Catherine TURON Observatoire de Paris-Meudon DASGAL / UMR CNRS 8633

Oser le Savoir Recherches dans l'Univers 24 novembre 2000 Cité des Sciences et de l'Industrie. Deux satellites pour arpenter la Galaxie. Catherine TURON Observatoire de Paris-Meudon DASGAL / UMR CNRS 8633. DASGAL / UMR CNRS 8633. Où vivons-nous ???.

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Catherine TURON Observatoire de Paris-Meudon DASGAL / UMR CNRS 8633

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  1. Oser le Savoir Recherches dans l'Univers 24 novembre 2000 Cité des Sciences et de l'Industrie Deux satellites pour arpenter la Galaxie Catherine TURON Observatoire de Paris-Meudon DASGAL / UMR CNRS 8633 DASGAL / UMR CNRS 8633

  2. Où vivons-nous ??? • Quel est l'ensemble d'étoiles dans lequel nous vivons ? • quelle est sa forme ? • quelle est sa dimension ? • depuis quand est-il formé ? • comment a-t-il évolué ? • Est-ce que toutes les étoiles sont comme le Soleil ? Photo Axel Mellinger

  3. Le monde des étoiles et des galaxies Peut-on estimer l'âge d'une étoile ?Ont-elles toutes le même âge ? Qu'y a-t-il d'autre que des étoiles dans une galaxie ? AAT VLT ESO AAT Est-ce que toutes les galaxies sont comme la nôtre ? Comment déterminer la distance d'une galaxie lointaine ? HST HST

  4. A quoi ressemble notre Galaxie ? • à un ensemble d'étoiles • irrégulier ? • elliptique ? • sphérique ? • en spirale ? • avec une barre ?

  5. Le choix du poste d'observation est crucial ! Cette planète est toute sèche, et toute pointue et toute salée. Antoine de Saint-Exupéry

  6. Soleil Forme de notre Galaxie dessinée par William Herschel à partir de dénombrements d'étoiles • Hypothèses fâcheuses: • les étoiles sont réparties uniformément • l'espace interstellaire est transparent • on observe jusqu'aux confins du système • les étoiles ont toutes la même luminosité absolue • Manque crucial: des distances correctes W. Herschel, 1785

  7. Galaxies extérieures petites et proches 90 kpc 1800 Herschell 1915 Shapley 1900 Kapteyn Notre Galaxie : quelle est sa forme ? quelle est sa taille ? Au cours des siècles ... Soleil 9 kpc 30 kpc ~ 100000 années-lumière

  8. M83 image (with Sun marked) M 83 notre Soleil pourrait êtrelà

  9. NGC 4565 Disque Bulbe (~ 3 kpc) notre Soleil pourrait êtrelà Noyau (~ 3 pc) Amas Globulaires Halo sphérique (> 30 kpc)

  10. La détermination des distances dans l'Univers est, par essence, une tâche impossible P.W. Hodge, 1981

  11. Quelle est la distance des étoiles ? NGC 6712 VLT NGC 3293 AAT

  12. Distance et parallaxe trigonométrique étoiles lointaines étoile proche p D D = R / p La distance D est de 1 parsec si la parallaxe p est de 1 seconde de degré R = 1 unité astronomique (u.a.) Etoile la plus proche : p = 0,7 , D = 1,2 pc R orbite de la Terre

  13. Déplacements sur la sphère céleste :parallaxe trigonométrique et mouvement propre

  14. Quelques unités utiles • L'année-lumière 1 année-lumière = 9,5 x 1012 km • Le parsec • C'est la distance d'une étoile dont la parallaxe trigonométrique est de 1 seconde de degré. • 1 pc = 206 000 u.a. = 3,1 x 1013 km = 3,26 années-lumière • L'unité astronomique • C'est le rayon de l'orbite circulaire que décrirait autour du soleil une planète de masse négligeable et de révolution 365,256 898 3263 jours • 1 u.a. = 149,6 x 106 km • Demi-grand axe de l'orbite terrestre = 1,000000236 u.a. • Vitesse de la lumièrec = 299 792,458 km/s

  15. 30 ' 0,001 " une milli-seconde de degré (mas) un personnage sur la Lune 0,000001 " une micro-seconde de degré (mas) une fleur sur Mars Ordres de grandeur

  16. Extinction et rougissement On voit les étoiles à travers des nuages de poussières ou de gaz. Cela entraîne • une diminution de leur luminosité apparente • un rougissement

  17. D'Hipparcos à GAIAdes mesures de distances et de mouvements si précis que de nombreuses idées en sont ou en seront changées Deux missions de l'Agence Spatiale Européenne Première mission spatiale d'astrométrie,décidée en 1980 Lancée par Ariane le 8 août 1989Pas sur une orbite géostationnaire ... Des données scientifiques obtenues pendant 37 mois, de novembre 1989 à mars 1993 sur 118000 étoiles Précision obtenue : 1 mas Catalogue publié en juin 1997 Incluse dans le programme scientifique de l'ESA en octobre 2000 Prévue entre 2010 et 2012 Lancement par Ariane 5 Orbite: à 1,5 million de km, dans la direction opposée Soleil Observation de un milliard d'étoiles pendant 5 ans Précision attendue : 10 mas à V = 15

  18. d'Hipparcos à GAIA 118 000 étoilesdans le voisinage solaire jusqu'à la magnitude 12,4 21000 distances à mieux que 10% 220 pc photométrie en 3 couleurs pas de vitesses radiales aucune galaxie 1 quasar 48 astéroïdes + 3 satellites confirmation de 5 exo-planètes plus d'un milliard d'étoilesdans toute la Galaxie, et au-delà jusqu'à la magnitude 20-21 220 millions  27000 pcphotométrie en 15 couleursvitesses radiales 1 à 10 millions de galaxies 500 000 quasars 100 000 à un million d'astéroïdes ~ 30 000 exo-planètes

  19. Gaia sol Hipparcos Les Hyades vues par les parallaxes

  20. Hipparcos a déjà montré  que beaucoup de distances mesurées au sol étaient sous-estimées, de 10 à 15 %  que même les étoiles supposées être à moins de 80 années-lumière du Soleil étaient très mal connues  que la densité locale en étoiles était sur-estimée  que la distance du Grand Nuage de Magellan était encore très mal connue

  21. Hipparcos a déjà montré 47 Tuc  que les distances d'amas globulaires étaient sous-évaluées  que leurs âges étaient sur-évalués (max = 12 à 14 milliards d'années)  contradiction levée entre l'âge de l'Univers et l'âge des objets les plus vieux de notre Galaxie

  22. avec Gaia, on espère obtenir •un recensement complet du voisinage solaire (jusqu'aux naines brunes) • la détection de quelques 30000 planètes extra-solaires • la luminosité, l'état d'évolutionet les caractéristiques physiques d'étoiles de toutes les parties de la Galaxie •la structure et l'histoire de notre Galaxie • une distance précise des Nuages de Magellan • la découverte systématiquede tous les objets du système solaire et de tous les objets extragalactiques jusqu'à la magnitude20 • des tests de la relativité générale

  23. La Galaxie vue par Gaia

  24. Adresses sur la toile Hipparcoshttp://astro.estec.esa/SA-general/Projects/Hipparcos/hipparcos.htmlGaiahttp://astro.estec.esa/SA-general/Projects/GAIA/gaia.htmlhttp://wwwhip.obspm.fr/gaia/ en français Astronomie AmateursSociété Astronomique de France http://www.iap.fr/saf/ Ciel et Espace http://www.cieletespace.fr/Sky and Telescope http://www.skypub.com/ Photos du cielESO http://www.eso.org/outreach/gallery/astro/wfi/Anglo-australian Observatory http://www.aao.gov.au/htdocs/images/Hubble Space Telescope http://oposite.stsci.edu/pubinfo/Pictures.htmlA. Mellinger http://canopus.physik.uni-potsdam.de/~axm/astrophot.html

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