Qu’est-ce que l’astronomie ? Définition et histoire

Qu’est-ce que l’astronomie ? Définition et histoire

Qu’est-ce que l’Astronomie ? Définition et histoire de l’Astronomie. Une collection de planètes et d’objets de notre système solaire, dont une comète, Saturne, une galaxie et la Terre.

• Astronomie en Maurienne

L’astronomie est l’étude de tout ce qui se trouve dans l’univers au-delà de l’atmosphère terrestre. Cela comprend les objets que nous pouvons voir à l’œil nu, comme le Soleil, la Lune, les planètes et les étoiles. Elle comprend également les objets que nous ne pouvons voir qu’avec des télescopes ou d’autres instruments, comme les galaxies lointaines et les minuscules particules. Et il comprend même des questions sur des choses que nous ne pouvons pas voir du tout, comme la matière noire et l’énergie noire.

• 29 ans d’Astronomie

Quelles sont les grandes idées de l’astronomie ?

1. Lorsque nous regardons le ciel nocturne, nous voyons des motifs et nous voulons les expliquer

Les premiers observateurs qui regardent le ciel nocturne remarquent des motifs dans les étoiles . Ces motifs, que nous appelons constellations, peuvent sembler changer de place, mais ils ne changent pas de forme. Les gens du monde entier leur ont donné des noms (comme Orion le chasseur ou Léon le lion) et ont raconté des histoires à leur sujet. Vous connaissez peut-être certaines de ces histoires sous forme de mythes ou d’astrologie. L’astrologie peut être amusante à penser, mais elle est différente de l’astronomie. L’astrologie n’est pas une science !

• Prix du livre d’astronomie

Les premiers observateurs ont également remarqué des objets brillants dans le ciel qui semblent errer parmi les étoiles. Les philosophes de la Grèce antique appelaient ces objets « planètes », ce qui signifie « vagabonds » en grec. Les planètes sont nos voisines proches et elles se déplacent. Elles tournent autour du Soleil, tout comme la Terre.

2. Le ciel est vaste et les distances entre les objets peuvent être très grandes

À l’œil nu, les étoiles ressemblent à de minuscules points de lumière . Mais les étoiles ne sont pas minuscules – elles sont énormes, des boules de gaz brûlant, comme notre Soleil. Elles paraissent petites parce qu’elles sont très lointaines. L’étoile la plus proche de notre système solaire se trouve à 4 années-lumière, soit à 20 000 milliards de kilomètres.

La Grande Ourse brille dans un champ d’étoiles dans le ciel nocturne.
Les étoiles de la Grande Ourse peuvent toutes sembler à la même distance, comme si elles étaient collées sur le mur d’un dôme géant.

Les étoiles de la Grande Ourse peuvent toutes regarder à la même distance, comme si elles étaient collées sur le mur d’un dôme géant. Mais c’est aussi une illusion. Certaines étoiles sont à des dizaines de milliers d’années-lumière de la Terre. Vous pouvez voir cette illusion par vous-même en construisant votre propre Grande Ourse.

Mais si vous regardez les mêmes étoiles d’un endroit différent de l’univers, vous verrez que certaines étoiles sont plus éloignées de plusieurs milliards de kilomètres que d’autres !

Comment savoir à quelle distance se trouve une étoile ? Un indice est sa luminosité. Les étoiles lointaines semblent plus faibles que si nous étions proches d’elles. Mais cet indice n’est pas très fiable, car la luminosité des étoiles varie beaucoup. Certaines étoiles qui se distinguent dans le ciel ne sont pas très éloignées par rapport à d’autres, mais elles sont incroyablement grandes et brillantes. Et certaines étoiles proches sont faibles. En fait, l’étoile la plus proche de notre Soleil, Proximus Centuri, est si faible et minuscule qu’il nous faut un télescope pour la voir !

Les astronomes s’appuient donc sur les mesures de ce qu’on appelle la parallaxe pour déterminer les distances entre les étoiles. Ils observent une étoile proche à partir de deux endroits différents et comparent sa position par rapport à d’autres étoiles beaucoup plus éloignées.

Essaie ça !

Il est facile de voir par vous-même comment cela fonctionne car vos deux yeux se trouvent à deux endroits différents. Pour l’essayer, faites face à un arrière-plan contenant de nombreux objets, comme une bibliothèque ou un paysage avec des arbres.

Tout d’abord, tenez votre pouce levé à bout de bras et regardez le fond de l’œil droit, en gardant le gauche fermé. Ensuite, regardez dans l’œil gauche, en gardant l’œil droit fermé. Vous voyez comme votre pouce semble sauter, bloquant différents livres ou arbres ? Ensuite, placez votre pouce juste devant votre nez et essayez à nouveau, en regardant dans chaque œil séparément. Voyez à quelle distance votre pouce semble sauter lorsqu’il est plus près de vos yeux ?

Les astronomes peuvent utiliser des satellites dans deux positions différentes (au lieu de deux yeux) pour calculer la distance à une étoile (au lieu du pouce).

3. Dans l’espace, tout bouge tout le temps

Vous avez peut-être l’impression de rester assis, mais en fait vous volez dans l’espace incroyablement vite ! C’est parce que la Terre vous transporte comme un vaisseau spatial.

La Terre tourne. Si vous vous trouviez sur l’équateur, vous et la tache sous vos pieds tourneriez à une vitesse d’environ mille miles par heure. Mais la Terre tourne aussi autour du Soleil, se déplaçant encore plus vite : 67 000 miles par heure. Et le Soleil lui-même se déplace autour du centre de notre galaxie, emportant avec lui tout ce qui se trouve dans le système solaire, à une vitesse de 490 000 miles par heure. Et ce n’est pas tout. Notre galaxie, la Voie lactée, se déplace aussi à une vitesse de 872 405 miles par heure. Notre amas de galaxies se déplace aussi. Et tout le reste de l’univers aussi.

4. La gravité maintient tout ensemble

Si la Terre se déplace si vite, pourquoi ne pas s’envoler ? Remercions la gravité pour cela. La gravité est la force d’attraction entre tous les objets de l’univers. La gravité d’un objet dépend de sa masse – sa quantité totale de matière, ou « truc ». Plus l’objet est massif, plus la force gravitationnelle est forte. Et plus deux objets sont proches, plus la force gravitationnelle entre eux est forte. La gravité est ce qui vous permet de garder les pieds sur terre, et ce qui fait que la Terre et les planètes tournent autour du Soleil au lieu de s’en éloigner en flottant.

Lorsque vous sautez, vous retombez toujours sur Terre. Ce qui monte doit redescendre, n’est-ce pas ? Pas tout à fait ! Une chose peut monter et ne pas descendre si elle atteint la vitesse d’échappement, la vitesse à laquelle elle se libère de l’attraction gravitationnelle d’une planète. C’est comme ça que les fusées fonctionnent. Leurs moteurs sont conçus pour pousser la fusée vers le haut si fort qu’elle se déplace assez vite pour s’éloigner. L’univers est rempli d’étoiles et de planètes « en fuite » qui ont échappé à la gravité de leurs voisines.

5. La lumière est bien plus que ce que nos yeux peuvent voir

La lumière est une forme d’énergie appelée rayonnement électromagnétique. Nous voyons des objets parce qu’ils reflètent, ou rebondissent, sur la lumière dans nos yeux. Mais il existe tout un spectre de radiations électromagnétiques, et nos yeux ne peuvent en détecter qu’une infime partie. Cette partie de la lumière visible est constituée de différentes longueurs d’onde de lumière que nous percevons comme des couleurs différentes. Si vous considérez le spectre électromagnétique comme un clavier de piano, la lumière visible est l’équivalent d’une seule octave. Les objets dans l’espace émettent ou reflètent des radiations de tout le spectre, y compris les ultraviolets (UV), les infrarouges, les micro-ondes et les ondes radio. Pour voir ces rayonnements électromagnétiques invisibles, nous devons utiliser des outils spéciaux comme les télescopes à micro-ondes et les télescopes à rayons gamma.

Télescope en fil de fer de Porto Rico
Télescope à fil de fer pour poulets de Porto Rico

Le télescope FAST en Chine
Le télescope FAST en Chine

Le télescope spatial Hubble dans l’espace avec la Terre en arrière-plan
Le télescope spatial Hubble

Une photo en lumière visible de la galaxie de la Voie lactée.
Une photo en lumière visible de la galaxie de la Voie lactée.

Une photo en infrarouge lointain de la galaxie de la Voie lactée. Les couleurs sont le rouge, le jaune et l’orange.
Photo en infrarouge lointain de la Voie lactée.

Photo en rayons gamma de la Voie lactée. L’image est pixellisée et est en rouge, jaune et bleu.
Photo en rayons gamma de la Voie lactée

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6. L’univers contient des choses mystérieuses et invisibles

Jusqu’à présent, nous avons parlé de choses que nous pouvons détecter avec nos yeux et nos outils, comme les galaxies, les étoiles et les planètes. Ces objets (et même les arbres, les chiots et nous-mêmes) sont tous appelés matière. Mais saviez-vous qu’il y a des choses dans l’univers que nous ne pouvons pas détecter, quels que soient les instruments que nous utilisons ? On les appelle la matière noire et l’énergie noire.

La matière noire n’émet pas de lumière comme une galaxie et n’absorbe pas la lumière comme un trou noir. Les scientifiques savent qu’elle existe parce qu’elle a une attraction gravitationnelle, tout comme la matière normale.

L’énergie noire est une mystérieuse pression qui s’oppose à la gravité et qui pousse la matière à se séparer.

Les scientifiques ne savent pas encore grand-chose sur la matière noire et l’énergie sombre, mais ils travaillent dur pour en savoir plus. Peut-être que l’un de ces scientifiques sera vous !

La matière noire représentée sous forme de « toile ».

7. Il faut une équipe de personnes travaillant ensemble pour étudier l’univers

Lorsque vous pensez à un astronome, vous imaginez peut-être quelqu’un qui utilise un télescope pour recueillir des données sur les objets dans le ciel. Certains astronomes font cela, on les appelle des astronomes d’observation. Mais il y a beaucoup d’autres types d’astronomes aussi ! Aimez-vous construire des choses ? Faire fonctionner les choses ? Écrire des programmes informatiques ? Résoudre des équations ? Il y a des astronomes qui font toutes sortes de choses différentes comme celles-ci.

L’univers est vaste, avec tant de choses à découvrir ! Où voulez-vous regarder ensuite ?