Présentation du 24 septembre 2013 Magnitude. Magnitude apparente Magnitude absolue Magnitude limite

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François Piché
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1 Présentation du 24 septembre 2013 Magnitude Magnitude apparente Magnitude absolue Magnitude limite

2 Magnitude apparente Mesurer la luminosité des étoiles et les classer Par l observation on mesure la magnitude apparente : C est une échelle de luminosité d un corps céleste vu depuis la terre. Plus la magnitude est élevée moins l étoile est brillante 27 pour les plus faibles visible avec les grands télescopes -2 pour les plus lumineux Jusqu à la magnitude 6 on peut les voir à l œil nu

3 Définition plus précise La magnitude apparente est une mesure de l'irradiance d'un objet céleste observé depuis la Terre. La magnitude est une échelle logarithmique inverse dans laquelle la magnitude augmente d'une unité lorsque l'irradiance est divisée par 2,512. Il est habituel de définir la magnitude zéro comme étant celle de l'étoile Véga, aux erreurs d'étalonnage près.

4 Exemple Les étoiles de magnitude apparente 1 sont 100 fois plus brillante que les étoiles de magnitude 6 (minimum visible à l œil nu) Le télescope spatial Hubble voit des objets de magnitude apparente 31 soit un écart de 25 par rapport à l œil nu 100x100x100x100x100=10 milliards de fois plus faible que les objets que l œil humain est capable de déceler

5 Magnitude absolue Par le calcul on établit la magnitude absolue C est la luminosité qu auraient les étoiles si elles se trouvaient toutes à la même distance de la Terre à 10 parsecs soit 32,6 années-lumière Rappel L année lumière est une unité de longueur qui permet de mesurer les distances dans l Univers. Une année lumière est la distance que parcourt la lumière dans le vide pendant un an sachant que la lumière va à m / s Une année lumière = environ milliards de Km Un Parsec=3,26 année-lumière

6 Magnitude limite La magnitude limite est liée aux conditions d observations. Un objet très brillant peut être invisible si les conditions atmosphériques ne sont pas propices. Par une nuit sombre avec un ciel dégagé la magnitude limite est à 6 au Zénith mais dans une ville est ne sera que de 4.

7 Historique L'origine de l'échelle des magnitudes remonte à l'antiquité où l'on pense qu'au IIe siècle av. J.-C. Hipparque classait déjà les étoiles en six catégories (appelées «grandeurs») selon leur grandeur apparente. Les étoiles les plus brillantes étaient de première magnitude, les suivantes de seconde magnitude et ainsi de suite jusqu'à la sixième magnitude pour les étoiles les moins brillantes encore visibles à l'œil nu, ce qui explique le caractère inversé de l'échelle par rapport à la luminosité perçue. Ptolémée popularise cette méthode de classement par luminosité dans l'almageste (150 après JC).

8 Naissance Décès Nationalité Champs Renommé pour Portrait d'hipparque Nicée, Bithynie (actuelle Iznik, Turquie) -120 Rhodes, Grèce antique (actuelle Grèce) Grecque Astronomie, géographie, mathématiques Astrolabe, catalogue d'étoiles, précession des équinoxes, trigonométrie, théorie des épicycles

9 Naissance Décès Domicile Nationalité Renommé pour Claude Ptolémée Vers 90 Haute-Égypte, province romaine d Égypte (actuelle Égypte) 168 Canope, province romaine d Égypte (actuelle Égypte) Province romaine d Égypte (actuelle Égypte) Probablement Romaine Almageste, Tetrabiblos

10 Iznik en Turquie Rhodes en Grèce

11 Échelle des magnitudes et échelle des flux. En 1856, Norman Pogson remarqua qu'une différence de cinq magnitudes dans le système traditionnel correspondait en intensité lumineuse à un rapport de cent. En d'autres termes, l'échelle est logarithmique. L'explication vient aujourd'hui du fait que la sensibilité de l'œil à la lumière est logarithmique (loi de Weber- Fechner). Ainsi, l'échelle des magnitudes n'est que la transcription mathématique de la perception de l'œil.

12 Point de référence Par le passé, la référence était α Ursae Minoris, l étoile polaire, de magnitude 2, mais elle a été abandonnée en raison de sa variabilité. De même, la magnitude soi-disant nulle de Véga fut aussi utilisée, mais elle a été abandonnée, du moins dans l infrarouge, après la découverte de son excès en infrarouge thermique. Cette découverte a été faite lors du lancement du satellite IRAS, lors de son étalonnage vers l'étoile Véga. On constata alors qu'elle est entourée de poussières. L étalonnage actuel est néanmoins basé sur cette étoile.

13 Formule mathématique

14 Échelle des magnitudes apparentes Objet céleste V (mag) Soleil Pleine Lune Magnitude maximale de Vénus Magnitude maximale de Mars Étoile la plus brillante (Sirius) Seconde étoile la plus brillante (Canopus) Véga (Lyrae) (*+0,03) Étoile la plus faible visible à l'œil nu Quasar le plus lumineux Objets les plus faibles observés (Hubble) -26,70-12,60-4,60-2,90-1,50-0,70 0,00 6,50 12,60 30,00

15 Liste des étoiles rangées par Magnitude apparente Rang Nom Dénomination Magnitude apparente Distance 0 Soleil -26,73 0, Sirius α CMa -1, Canopus α Car -0, Arcturus α Boo -0, Alpha Centauri A α1 Cen -0, Véga α Lyr 0,03 25 Capella α Aur 0, Rigel β Ori 0, Bételgeuse α Ori 0, Altaïr α Aql 0, Aldébaran α Tau 0, Antarès A α Sco 1, Pollux β Gem 1, Deneb α Cyg 1, Alpha Centauri B α2 Cen 1,33 4 Castor α Gem 1, Dubhe A α1 UMa 1, Polaris α UMi 2,

16 Liste des étoiles les plus brillantes rangées par magnitude absolue M Rang Nom de l'étoile Magnitude absolue M Magnitude apparente V Luminosité L (en L ) Soleil (pour référence) 4,8-26,8 1 L 9 α Cyg (Deneb) -7,2 1, L 12 Bételgeuse -5,1 0, L 28 Antarès -5,28 0, L 42 Aldébaran -0,63 0, L 43 Régulus -0,52 1,35 134,2 L 44 Arcturus -0,31-0, L 45 Capella 0,4 0,08 76 L 46 Castor 0,5 1,98 58 L 47 Véga 0,58 0,03 50,1 L 48 Pollux 0,7 1,14 30,5 L 49 Sirius 1,4-1,46 23 L

17 Magnitude spectrale La magnitude peut être donnée dans une ou plusieurs bandes spectrales (exemple filtres U, B, V du système photométrique de Johnson). Elle peut être également sommée sur l'ensemble du flux émis par le spectre électromagnétique (magnitude bolométrique).

18 3 mots d anglais Astronomy Picture Day Astronomy picture of the day

19 Un site internet apod.fr apod.com Astronomy picture of the day

20 Un sigle NASA National Aeronautics and Space Administration Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace est l'agence gouvernementale qui a en charge la majeure partie du programme spatial civil des États-Unis.

21 Un logiciel Stellarium C est un logiciel qui représente le ciel tel qu on peut le voir à une heure donnée tel qu il apparait à un point donné on peut cliquer sur chaque objet Voir son nom ses 2 magnitudes

22 Une lettre grecque α alpha Dans une constellation l étoile la plus brillante donc celle qui a la magnitude relative la plus faible s appelle α α du Taureau s appelle Aldébaran mag 0.87

23 Une constellation Il y a 88 constellations d après l Union Astronomique. Ptolémée avait répertorié 48 constellations. Les autres sont dans l hémisphère sud.

26 La constellation de la Grande Ourse (Ursa Major) UMa est facilement identifiable par sa forme de casserole. Son étoile la plus brillante est Alioth (epsilon Ursae Majoris) magnitude apparente 1,8 Selon les grecs, Héra, épouse de Zeus, aurait surpris son mari avec la nymphe Callisto et se serait vengée en la transformant en une Grande Ourse. Les sept étoiles les plus brillantes de la constellation (la troisième du ciel par sa superficie) sont observables toutes les nuits de l'année au-dessus de 41 degrés de latitude nord : on dit de la Grande Ourse que c'est une constellation circumpolaire car elle ne se couche jamais. La Grande Ourse permet également de retrouver l'étoile polaire en prolongeant la droite qui passe entre les étoiles Merak et Dubhe et en reportant cinq fois la longueur du segment qui unit ces deux étoiles. A ne pas manquer, les étoiles doubles Alcor et Mizar qu'on peut séparer à l'œil nu sans instrument.

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