Astronomie

Comment calculer la visibilité stellaire ?

Comment calculer la visibilité stellaire ?

Pouvez-vous m'indiquer une formule (de base) pour calculer à quelle heure une étoile deviendrait visible un soir par temps clair. Je suppose que la formule impliquerait la magnitude apparente des étoiles, l'emplacement de l'observateur et jusqu'où le soleil a plongé sous l'horizon (donc, la magnitude limite du ciel). En travaillant avec ces trois paramètres, je suppose qu'il doit y avoir une formule assez simple, mais je ne la trouve pas ! Pourriez-vous aider avec cela? Par exemple, en supposant un temps clair et une bonne vue, comment puis-je calculer à quelle heure l'étoile Deneb deviendra visible le 1er mai 2019 pour une zone rurale ?

Je pose cette question car je veux créer une œuvre d'art où quelque chose se passe chaque fois qu'une nouvelle étoile (ou des étoiles) devient visible au crépuscule…


Peut-être que cette pièce ne devrait pas nécessairement considérer des étoiles individuelles montant de l'Est, mais des constellations/parties de constellations entières. Essayer d'exprimer le mouvement du ciel dans son ensemble me semble vraiment agréable. Il pourrait y avoir des planètes qui se couchent (comme Mercure ou Vénus juste après le crépuscule à l'ouest) ou d'autres qui s'élèvent (assez brillantes) Jupiter, Saturne Mars. Même les grands objets du ciel profond représentés là-bas pourraient être étonnants - comme la nébuleuse d'Orion, la galaxie d'Andromède, le double amas, les pléiades, l'amas M44, les météores, etc. J'ai trouvé une bonne expression des éléments du ciel nocturne ici.


Comment estimer/calculer le vent stellaire d'une étoile ?

J'essaie de déterminer si une exoplanète fictive en orbite autour de R Coronae Borealis aurait besoin d'un champ magnétique (car il semble qu'il y ait maintenant un débat sur une recherche rapide sur Google sur l'effet qu'elle a), et si oui, s'il devrait être plus fort ou plus faible que celui de la Terre. (La planète est en orbite à une distance d'environ 104 UA.)

je sorte de présumer que le vent solaire aurait le même effet de réduction que le flux stellaire sur la distance. Mais je ne sais pas si c'est vrai ou non, ou ce que nous savons (le cas échéant) du vent stellaire théorique qu'une supergéante jaune RCB pourrait produire si ce serait considérablement plus (si proportionnel au flux stellaire, par exemple, il serait être environ 80% de plus que la Terre à cette distance (exigeant vraisemblablement un champ magnétique proportionnellement plus fort) ou moins ou si c'est juste une fonction de la distance de sortie ou si le type d'étoile a également un effet.

Quelqu'un peut-il m'éclairer sur le sujet, s'il vous plaît ?


Il doit y avoir un moyen de calculer la visibilité des objets ?

Je pense qu'il doit y avoir une formule ou un calcul classique pour approximer la visibilité des objets dans le ciel ?

Je suppose que cela prendrait en compte la taille de l'objet, la luminosité, les conditions de vision et l'ouverture ?

Peut-être qu'un des Atlas du ciel intègre déjà ce type de calculs ?

#2 Alex McConahay

Le nombre le plus susceptible de tomber si vous pouvez voir un objet n est la comparaison de la luminosité de la surface par rapport à la magnitude limite de l'arrière-plan.

Mais, vraiment, je ne connais aucune formule.

#3 vdog

Mec, je souhaite. Il y a tellement de facteurs impliqués (y compris des facteurs locaux qui varient d'une nuit à l'autre) qu'il s'agit finalement de pointer la portée où la cible doit être et si elle est là, elle est visible ! Ajoutez-le à la liste des choses que vous pouvez voir !

#4 Astrojensen

Pourquoi les gens sont-ils si complètement obsédés par cette idée ? Si c'était possible de le faire, je pense que cela enlèverait une grande partie de l'excitation et du sentiment d'exploration du passe-temps.

Il EST en fait possible d'estimer assez précisément vos possibilités de voir un certain objet, mais SEULEMENT une fois que vous avez vu des centaines et des centaines d'objets de toutes sortes et de toutes sortes de tailles et de luminosités, vous pouvez donc comparer avec eux et tirer parti de votre expérience pour les mettre sur votre propre échelle de visibilité. Et cette expérience est nécessairement basée sur l'observation de BEAUCOUP d'objets proches ou au-delà de la limite de visibilité. Il n'y a pas d'autre moyen fiable de prédire la visibilité que l'expérience.

Beaucoup de débutants sont dépassés par le nombre d'objets, mais c'est en fait assez simple : commencez par observer les objets les plus brillants et travaillez simplement vers l'extérieur à partir de là. Et lis. Lisez BEAUCOUP de livres et d'articles en ligne sur l'observation. Et observez. Et lis. Répéter à l'infini. J'observe depuis plus de 25 ans et je suis toujours en train de lire, d'apprendre et d'expérimenter avec du matériel et des méthodes d'observation pour en voir plus. Et la lecture est l'un des plus grands secrets pour devenir un meilleur observateur.

Ou devenir un meilleur n'importe quoi, maintenant que j'y pense.

Ciel clair!
Thomas, Danemark

#5 merde

Pour moi, les M 46 et 47 aident à illustrer la difficulté de cela. Les deux amas ont à peu près la même magnitude et la même taille, mais M 46 est composé d'une myriade d'étoiles faibles tandis que M 47 est composé d'étoiles moins nombreuses mais plus brillantes, concentrant la lumière en des points plus étroits. M 47 est généralement plus facile à voir. Beaucoup d'autres variables peuvent entrer.

#6 barbarosa

Stellarium pourrait avoir une approximation quelque peu utile en utilisant l'échelle de Bortle.

  1. Démarrer Stellarium
  2. Ouvrez la fenêtre Options de ciel et d'affichage
  3. Dans l'onglet Ciel, trouvez l'élément 6, Pollution lumineuse
  4. Entrez ou sélectionnez une valeur d'échelle de Bortle dans la zone de défilement. Lorsque vous entrez des valeurs plus élevées, les objets de gradation disparaissent.
  5. Sélectionnez ensuite la barre large intitulée Paramètres de réfractionExtinction et entrez les valeurs atmosphériques de votre emplacement.

Remarque : si vous sélectionnez la base de données Données sur la pollution lumineuse à partir des emplacements, la valeur de Bortle est définie sur 2, sauf si vous vous trouvez dans l'un des trois observatoires professionnels spécifiques avec le ciel de Bortle 1.

Un développeur de Stellarium a déclaré qu'il travaillait sur ". un plugin qui calcule (sic) la prévisibilité de la détection d'un objet avec l'équipement spécifique utilisé dans Oculars. " mais je n'ai trouvé aucune mise à jour.

#7 db2005

L'astronomie amateur peut en effet être un peu comme une chasse au trésor, surtout en attendant de vraiment belles nuits d'observation. Certaines nuits, la transparence est très mauvaise et d'autres nuits, la transparence est excellente. en particulier les nuits après des pluies qui tendent à éclaircir l'atmosphère. À titre d'exemple, j'ai vu des objets plus faibles dans mon réfracteur de 80 mm lors d'excellentes nuits que je ne peux le faire dans mon SCT de 8" lors de nuits de mauvaise transparence.

L'expérience et la persévérance à l'oculaire sont également importantes : la première fois que j'ai vu Saturne, je n'ai pas pu distinguer la division Cassini de manière fiable, quelle que soit l'ouverture. Maintenant, je peux le voir de manière fiable dans ma plus petite lunette d'ouverture, un réfracteur de 80 mm.

Aucune formule mathématique pour prédire la visibilité ne peut remplacer l'expérience d'observation. Avec un peu d'expérience, vous serez rapidement capable de juger quels objets valent la peine d'être observés une nuit donnée. J'habite dans une zone modérément polluée, ce qui signifie que certains objets sont hors de ma portée. Cela ne veut pas dire que j'aime moins l'astronomie, j'apprends juste à apprécier les objets qui sont encore visibles.

#8 L'ardent

#9 SeaBee1

Hormis l'expérience (qui est votre meilleure arme.), dans le domaine du logiciel, j'aime SkyTools 3 pour sa capacité à vous dire quels objets vous aurez le plus de chance de détecter. Comme Stellarium, il permet à l'utilisateur de saisir l'équipement et les conditions du ciel, les conditions de l'horizon, etc. Lorsqu'il génère une liste d'observation, il suggère également un oculaire de votre collection qui donnera la meilleure vue. Très utile.

Donc, c'est un peu une façon détournée de faire le calcul. le logiciel est votre ami.

#10 Dessinateur

Thomas (Astrojensen) a déjà fait un exceptionnel réponse mais je peux essayer d'en rajouter. . .

L'une des choses qui peuvent faire d'une personne un meilleur observateur est de tenter l'« impossible ». Si un objet souhaité n'est pas vu lors d'une première tentative, examinez comment vous avez procédé à cette tentative et recherchez des améliorations que vous pouvez essayer lors de votre prochaine tentative :

Pouvez-vous réessayer dans de meilleures conditions ?

L'adaptation à l'obscurité peut-elle être améliorée ?

Existe-t-il des moyens de s'assurer que le télescope est pointé précisément à la position connue de l'objet ?

Quelle est la taille de l'objet ? Quelle taille doit-il apparaître dans mon oculaire ? A-t-il un composant plus lumineux que je pourrais toujours voir même si je ne peux pas voir l'objet entier ? Quelle doit être la taille de cette partie ?

Un grossissement inférieur ou supérieur pourrait-il être plus efficace - s'il est essayé ?

L'objet serait-il plus facile avec moins d'ouverture ? (Certains sont!)

Ai-je essayé de l'observer en utilisant différentes parties de la rétine de mon œil - en utilisant la vision détournée pour permettre à différentes parties de la rétine d'avoir une chance de voir l'objet ?

Ai-je lu comment observer ce type d'objet ?

Quelles "astuces" ont fonctionné pour des objets similaires que j'ai avoir vu?

Ai-je vraiment tout essayé dans mes tentatives pour voir cet objet ?

Ne concluez jamais qu'un objet est définitivement hors de portée de votre télescope, surtout après seulement quelques tentatives pour le voir. Ne croyez jamais l'écrit que tel ou tel objet nécessite au moins un télescope à ouverture "X" pour voir. Il est toujours possible pour quelqu'un de le voir avec la moitié de cette ouverture - en fonction de l'expérience, des conditions du ciel, etc.

Ne sous-estimez pas ce que vous pouvez accomplir, sous votre ciel, avec votre équipement.

Ne jamais abandonner!

#11 micro1970

Pourquoi les gens sont-ils si complètement obsédés par cette idée ? Si c'était possible de le faire, je pense que cela enlèverait une grande partie de l'excitation et du sentiment d'exploration du passe-temps.

Il EST en fait possible d'estimer assez précisément vos possibilités de voir un certain objet, mais SEULEMENT une fois que vous avez vu des centaines et des centaines d'objets de toutes sortes et de toutes sortes de tailles et de luminosités, vous pouvez donc comparer avec eux et tirer parti de votre expérience pour les mettre sur votre propre échelle de visibilité. Et cette expérience est nécessairement basée sur l'observation de BEAUCOUP d'objets proches ou au-delà de la limite de visibilité. Il n'y a pas d'autre moyen fiable de prédire la visibilité que l'expérience.

Beaucoup de débutants sont dépassés par le nombre d'objets, mais c'est en fait assez simple : commencez par observer les objets les plus brillants et travaillez simplement vers l'extérieur à partir de là. Et lis. Lisez BEAUCOUP de livres et d'articles en ligne sur l'observation. Et observez. Et lis. Répéter à l'infini. J'observe depuis plus de 25 ans et je suis toujours en train de lire, d'apprendre et d'expérimenter avec du matériel et des méthodes d'observation pour en voir plus. Et la lecture est l'un des plus grands secrets pour devenir un meilleur observateur.

Ou devenir un meilleur n'importe quoi, maintenant que j'y pense.

Ciel clair!
Thomas, Danemark

La réponse à votre question est simple. Je n'ai pas des centaines d'heures et je ne veux pas passer un temps précieux à chercher quelque chose que je n'ai pas la chance de voir.

#12 Alex McConahay

>>>>>>> Je n'ai pas des centaines d'heures et je ne veux pas passer un temps précieux à chercher quelque chose que je n'ai pas la chance de voir.

Si vous ne voulez pas faire preuve de patience, observez simplement les planètes et les objets Messier. Lorsque cette liste est terminée, optez pour le Herschel 400. Cela suffira probablement pour utiliser tout le temps que vous avez pour ce passe-temps, probablement.

#13 Asbytec

Salut tout le monde,

Et bonnes vacances !

Je pense qu'il doit y avoir une formule ou un calcul classique pour approximer la visibilité des objets dans le ciel ?

Je suppose que cela prendrait en compte la taille de l'objet, la luminosité, les conditions de vision et l'ouverture ?

Peut-être qu'un des Atlas du ciel intègre déjà ce type de calculs ?

Merci d'avance.

Bonne lecture sur ce qui est impliqué, avec des exemples et quelques mathématiques simples que vous pouvez utiliser facilement. C'est une chose de calculer la luminosité d'une surface, c'en est souvent une autre de voir quoi que ce soit. La taille angulaire des objets, la variation de la luminosité de la surface (le cas échéant), le grossissement et la pupille de sortie, entre autres choses telles que l'expérience et les conditions d'observation, le rendent aléatoire une nuit donnée. Et voici la chose, pour les objets très sombres. il peut ne pas être vu du tout lorsque nous arrivons au champ de vision initialement. Mais, si nous regardons attentivement, cela peut ou non commencer à se montrer, mais si c'est le cas, nous pouvons même commencer à détecter certains détails. Donc, une fois sur place, ne portez pas de jugement téméraire sur le fait qu'il soit visible ou non. Vous devez attendre pour voir si c'est le cas. Les patients sont une vraie vertu et une chose nécessaire lorsqu'on observe des choses sombres.

Edité par Asbytec, le 25 décembre 2018 - 19:32.

#14 Asbytec

Thomas (Astrojensen) a déjà fait un exceptionnel réponse mais je peux essayer d'en rajouter. . .

L'une des choses qui peuvent faire d'une personne un meilleur observateur est de tenter l'« impossible ». Si un objet souhaité n'est pas vu lors d'une première tentative, examinez comment vous avez procédé à cette tentative et recherchez des améliorations que vous pouvez essayer lors de votre prochaine tentative :

Pouvez-vous réessayer dans de meilleures conditions ?

L'adaptation à l'obscurité peut-elle être améliorée ?

Existe-t-il des moyens de s'assurer que le télescope est pointé précisément à la position connue de l'objet ?

Quelle est la taille de l'objet ? Quelle taille doit-il apparaître dans mon oculaire ? A-t-il un composant plus lumineux que je pourrais toujours voir même si je ne peux pas voir l'objet entier ? Quelle doit être la taille de cette partie ?

Un grossissement inférieur ou supérieur pourrait-il être plus efficace - s'il est essayé ?

L'objet serait-il plus facile avec moins d'ouverture ? (Certains sont!)

Ai-je essayé de l'observer en utilisant différentes parties de la rétine de mon œil - en utilisant la vision détournée pour permettre à différentes parties de la rétine d'avoir une chance de voir l'objet ?

Ai-je lu comment observer ce type d'objet ?

Quelles "astuces" ont fonctionné pour des objets similaires que j'ai avoir vu?

Ai-je vraiment tout essayé dans mes tentatives pour voir cet objet ?

Ne concluez jamais qu'un objet est définitivement hors de portée de votre télescope, surtout après seulement quelques tentatives pour le voir. Ne croyez jamais l'écrit que tel ou tel objet nécessite au moins un télescope à ouverture "X" pour voir. Il est toujours possible pour quelqu'un de le voir avec la moitié de cette ouverture - en fonction de l'expérience, des conditions du ciel, etc.

Ne sous-estimez pas ce que vous pouvez accomplir, sous votre ciel, avec votre équipement.

Ne jamais abandonner!

Sketcher ne cesse d'étonner. Vous ne pouvez pas manquer le fait qu'il a été là et qu'il l'a fait. Portez une attention particulière à son poste. Thomas est également un observateur accompli, comme le sont d'autres dans ce fil. Tentez l'impossible et ne sous-estimez jamais ce que vous pouvez faire. Absolument.

Edité par Asbytec, le 25 décembre 2018 - 19:49.

#15 Jon Isaacs

Salut tout le monde,

Et bonnes vacances !

Je pense qu'il doit y avoir une formule ou un calcul classique pour approximer la visibilité des objets dans le ciel ?

Je suppose que cela prendrait en compte la taille de l'objet, la luminosité, les conditions de vision et l'ouverture ?

Peut-être qu'un des Atlas du ciel intègre déjà ce type de calculs ?

Merci d'avance.

Je pense qu'il existe quelques règles de base que l'on peut utiliser pour estimer la difficulté d'observer un objet particulier. Il ne fait aucun doute que l'expérience joue un grand rôle et qu'il n'y a pas de calcul exact mais il y a quelques bases. Certaines des choses que je regarde et auxquelles je pense lorsque je décide de la difficulté d'observer un objet.

- Objets étendus : Galaxies et Nébuleuses Ces objets sont caractérisés par leur magnitude et leur taille. Souvent, un observateur pour la première fois regarde un objet comme M101 et voit qu'il a une magnitude de 7,9 et décide qu'il est facilement visible. La magnitude est cependant la lumière totale de la galaxie, une étoile de magnitude 7,9 et une galaxie de magnitude 7,9 fournissent la même quantité de lumière mais l'étoile est un point et la galaxie est un objet étendu. M101 a approximativement la taille de la lune, il est donc facile de voir qu'elle n'est pas du tout brillante.

Ce qui est utilisé pour les galaxies et les nébuleuses, c'est la "luminosité de surface" moyenne, c'est-à-dire l'intensité de la lumière, la quantité de lumière par unité de surface. Les unités pour la luminosité de la surface sont Magnitudes par minute d'arc carré (mpsam) et Magnitudes par seconde d'arc carré. (mpsas). La luminosité du ciel est normalement mesurée en mpsas, il est donc pratique d'utiliser cet appareil.

Si l'on connaît la luminosité et la surface de l'objet, la luminosité de la surface peut être calculée avec la formule suivante :

SBmoyenne = magnitude + 2,5 x log (surface)

Pour M101, le calcul ressemblerait à ceci :

SB = 7,9 + 2,5 x log (30' x 30' x pi/4) = 15,0 mpsam

Les unités sont mpsam car les dimensions étaient en minutes d'arc. Pour passer de mpsam à mpsas, il vous suffit d'ajouter 8,9 pour que la luminosité moyenne de la surface de M101 soit de 23,9 mpsas. Si vous considérez qu'un ciel très sombre est d'environ 22,0 mpsas, il est clair que M101 est un objet difficile à voir et nécessite un ciel assez sombre.

Il est également assez grand pour qu'il ne nécessite pas de grandes ouvertures pour voir, il nécessite un ciel sombre.

C'est la luminosité moyenne de la surface. De nombreuses galaxies et nébuleuses ont des noyaux brillants, il faut donc en tempérer l'utilisation. M31, la grande galaxie d'Andromède peut être vue depuis le ciel urbain dans une paire de jumelles même si sa luminosité de surface est de 22,4 mpsas car le noyau est très lumineux. La majeure partie de la galaxie n'est pas visible.

Quelques faits : La luminosité de la surface d'un objet dépend de la surface de la pupille de sortie. Un grand télescope n'augmente pas la luminosité de la surface, il augmente la taille de l'objet. Augmenter le grossissement diminue la luminosité de la surface, la doubler, diminue la luminosité de la surface d'un quart. Le contraste, le rapport des luminosités est inchangé puisque le ciel s'assombrit également.

Avec des objets étendus, la taille est également importante. Une petite galaxie peut être difficile à voir car une fois qu'elle est suffisamment agrandie pour que l'œil puisse la voir, elle est trop sombre. C'est la valeur d'une lunette à grande ouverture, un grossissement sans perte de luminosité.

- L'œil est un détecteur de contraste. Si le ciel a une magnitude de 21,0 mpsas, il peut probablement détecter une luminosité de surface d'environ 24,0 mpsas.

Ce sont certaines des choses que je considère lors de l'évaluation d'un objet. Le fait que cela semble possible, cela signifie simplement que cela vaut la peine d'essayer. Vous devez apprendre et développer vos compétences. Plus vous regardez, plus vous voyez, observer des objets faibles, c'est une compétence développée. J'ai 70 ans et je fais ça depuis pas mal de temps. Mes yeux ne sont plus ce qu'ils étaient mais je continue de gagner du terrain sur les flous légers mais je développe toujours mes capacités d'observation.

La portée, le ciel, l'observateur, l'objet, ce sont tous des facteurs. Parfois, on développe une simple règle empirique : avec mon 22 pouces sous le type de ciel de magnitude 21,1-21,5 mpsas sous lequel j'observe généralement, tout objet NGC ou IC sera visible. Les galaxies UGC et PGC sont une question différente. L'autre nuit, je cherchais une galaxie PGC de magnitude 12,0 et je ne l'ai pas trouvée. Mais je ne suis pas le seul, Herschel et ses collègues étaient apparemment également incapables de la trouver.

- Les clusters se comportent différemment. Les amas ouverts sont des groupes d'étoiles et leur visibilité dépend de la luminosité des étoiles, de la luminosité du ciel. Contrairement aux galaxies et aux nébuleuses, le contraste d'une étoile avec le ciel nocturne augmente avec un grossissement accru. C'est parce qu'une étoile est un point de lumière, donc lorsque vous augmentez le grossissement, c'est toujours un point et donc sa luminosité ne change pas. Le ciel, étant un objet étendu, s'assombrit considérablement.

Comme l'a dit Marty, il est difficile de juger des amas, il peut s'agir de quelques étoiles brillantes ou d'une myriade d'étoiles plus sombres. L'étude de l'amas et de la luminosité des étoiles peut aider à déterminer la difficulté d'observation.

Les globulaires... ils sont moitié étoile, moitié objet étendu. Certains sont faciles, certains sont diffus et visuellement, ils ne ressemblent tout simplement pas à votre globulaire typique.

- Bottom line: Il existe certaines techniques pour estimer la visibilité d'un objet, voir M101 depuis une arrière-cour urbaine ne va tout simplement pas se produire. Et on peut utiliser ces outils pour trier des objets mais au final, cela revient à s'attaquer à des objets de plus en plus difficiles. Avec le temps, ce qui paraissait autrefois difficile semblera plus facile. Vous apprenez ce que vous pouvez faire, ce que votre lunette peut faire, ce que votre ciel peut faire et vous continuez à pousser et lentement, vous verrez de plus en plus.


Le problème des distances stellaires

Crédit d'image : ESA Science et technologie :

Ainsi, vous lisez un article ou un article sur un objet céleste et vous remarquez que la distance à l'objet indiquée dans l'article ou l'article est différente de la même valeur indiquée pour le même objet dans un article ou un article différent. Qu'est-ce qui donne, puisque les valeurs de distance ne peuvent pas être bonnes, ou fausses d'ailleurs, dans les deux articles ? Si vous avez déjà remarqué un écart de distance ou d'autres valeurs pour les étoiles, les galaxies ou les amas d'étoiles, voici ce que vous devez savoir pour comprendre comment les écarts se produisent, et pourquoi la distance et d'autres valeurs peuvent être à la fois fausses et correctes .

Relation Luminosité/Distance

Il faut dire dès le départ que les écarts dans les valeurs déclarées ne résultent pas souvent d'un travail bâclé ou d'une mauvaise intention de la part des astronomes. Cela dit, il faut également préciser que même s'il y a énormément d'hypothèses et d'inférences impliquées lorsqu'il s'agit de calculer les luminosités stellaires et, par extension, les distances stellaires, les astronomes font généralement de leur mieux avec les outils à leur disposition. pour contraindre les distances stellaires dans des limites acceptables.

Alors, comment les astronomes calculent-ils les distances stellaires pour arriver à une valeur de luminosité, et pourquoi les deux valeurs sont-elles si étroitement liées ? Eh bien, d'une part, les étoiles ne sont pas aussi brillantes, mais pour expliquer cela, les astronomes utilisent une loi du carré inverse pour égaliser les règles du jeu, pour ainsi dire. Voici comment cela fonctionne :

À partir de cette image, il devrait être évident que plus un objet brillant est proche de l'observateur, plus l'objet apparaîtra brillant puisque la lumière de l'objet est concentrée dans une petite zone. Cependant, au fur et à mesure que la distance augmente, la quantité de lumière émise par l'objet, qui est finie, s'étale sur une surface de plus en plus grande, ce qui a pour effet d'atténuer la lumière de l'objet. Dans ce scénario, il existe deux valeurs importantes, à savoir 1) la luminosité intrinsèque des objets, communément appelée « magnitude absolue » de cet objet, qui est le niveau de luminosité qu'un observateur verrait si cet objet était positionné à une distance de 10 parsecs (32,6 années-lumière) de la Terre, et 2) la « magnitude apparente » des objets, qui est la luminosité de cet objet telle qu'elle apparaît par un observateur ici sur Terre.

Alors, qu'est-ce que cela a à voir avec la distance à l'objet ? Comme indiqué ailleurs, les objets célestes ont tous des magnitudes absolues différentes, mais cela est aggravé par le fait que la poussière interstellaire, le gaz et même le rayonnement d'autres objets intermédiaires peuvent disperser ou absorber une partie de la lumière d'un objet distant. Les effets de l'extinction de la lumière peuvent dans une certaine mesure être expliqués si d'une part, la distance exacte à l'objet est connue, et exactement combien de poussière, de gaz ou d'autres facteurs contribuent à atténuer la lumière de l'objet, d'autre part autre. Cependant, s'il est souvent possible de rendre compte assez précisément de l'effet d'atténuation de la diffusion ou de l'absorption de la lumière, le calcul de la distance à un objet n'est pas toujours aussi facile, sauf pour les objets qui se trouvent à environ 320 années-lumière (100 parsecs) ou moins de nous. Pour calculer les distances comprises dans cette plage, les astronomes utilisent une technique appelée Parallax.

Dans ces cas, le calcul de la distance à l'objet est facile puisque les calculs de parallaxe sont basés sur une trigonométrie simple, bien que les triangles trouvés dans les mesures de parallaxe n'aient aucun rapport avec ceux trouvés dans la trigonométrie « normale ». Dans l'image en haut de la page, la distance que l'étoile semble avoir parcourue lorsqu'elle est vue sous différentes perspectives représente sa distance. Cependant, même à une distance relativement proche, comme celle de Proxima Centauri, qui n'est qu'à 4,2 années-lumière, cet angle est extrêmement petit. En fait, Proxima Centauri a un angle de parallaxe de seulement 0,7687 ± 0,0003 seconde d'arc, ce qui équivaut à peu près à un angle qui sous-tend un objet de 2 cm de diamètre, mais vu à une distance de 5,3 km. Au fur et à mesure que les distances aux objets augmentent, les angles de parallaxe deviennent progressivement plus petits, jusqu'à ce qu'ils deviennent si petits qu'ils sont impossibles à mesurer, même avec l'équipement le plus sophistiqué disponible aujourd'hui, et c'est à ce stade que les écarts dans les statistiques de distance/luminosité des objets apparaissent. .

Les divergences expliquées

Maintenant que nous avons couvert les bases du calcul des valeurs de distance et de luminosité, il est important d'expliquer pourquoi différentes sources répertorient des valeurs différentes pour le même objet.

À ce stade, il faut garder à l'esprit que si l'angle de parallaxe d'un objet ne peut pas être mesuré, les astronomes sont obligés d'utiliser d'autres méthodes pour calculer la distance à cet objet. De nombreuses méthodes de ce type existent, mais les plus couramment utilisées impliquent une analyse spectroscopique de très haute technologie du spectre de l'objet, une comparaison avec des objets connus pour être similaires mais dont les distances peuvent ou non être connues, et le « placement » de tous les objets à un distance de 10 parsecs (32,6 années-lumière) de la Terre. La dernière méthode est une sorte d'"égaliseur" qui garantit que tous les objets sont "vus" comme s'ils étaient à la même distance, quelle que soit sa distance réelle par rapport à la Terre.

Néanmoins, plusieurs problèmes graves subsistent, c'est pourquoi le satellite Hipparcos a été utilisé pour contraindre les distances stellaires avec plus de précision. Cependant, alors que le satellite a été largement couronné de succès, il n'a recalculé les distances qu'à environ 100 000 objets environ, ce qui laisse les données de près de 3 millions d'objets dans une base de données / catalogue majeur tel que SIMBAD (Set of Identifications, Measurements, and Bibliography for Astronomical ), inchangés et majoritairement non corrigés. Bien qu'il existe des dizaines de bases de données et de catalogues disponibles pour les astronomes professionnels et amateurs, SIMBAD est le plus accessible et sans doute le plus complet. Cependant, cette base de données n'est qu'une collection de données provenant d'un grand nombre de sources (y compris d'autres bases de données), mais elle ne répertorie que les informations sur les étoiles collectées depuis 1950 et les informations sur les galaxies et autres objets collectés depuis 1983.

En pratique, cela signifie que les calculs de distance/luminosité effectués avant 1950 ou 1983 (et avant l'avènement de la technologie moderne) sont pour la plupart inchangés et peuvent ou non être corrects. Cependant, lorsque ces calculs ont été effectués, ils étaient basés sur les connaissances et la technologie disponibles au moment où ils ont été effectués. Alors, où cela vous laisse-t-il, lecteur moyen de publications et d'articles sur l'astronomie ?

Toutes les statistiques d'astronomie sont-elles fausses ?

Eh bien, non, mais certains le sont. Dans ce contexte, nous devons nous rappeler que calculer la distance à un objet céleste, puis déduire sa luminosité est l'un des plus grands défis auxquels les astronomes doivent faire face. Sur cette base, on peut dire que si de nombreuses statistiques sont clairement fausses, elles ne le sont que parce que les astronomes d'il y a 50 ans ou plus n'avaient tout simplement pas les outils dont ils disposent aujourd'hui. Ainsi, alors que certaines statistiques se sont révélées inexactes par la technologie moderne, ces mêmes statistiques étaient « exactes » lorsqu'elles ont été calculées il y a plusieurs décennies.

Là encore, il y a le problème que dans certains cas, comme le système Mintaka dans la ceinture d'Orion, il y a des facteurs encore inexpliqués à l'œuvre qui rendent impossible le calcul précis des distances. En fait, certains de ces facteurs sont extrêmement résistants à une explication rationnelle, donc la prochaine fois que vous rencontrerez des divergences irréconciliables ou inexpliquées entre des sources astronomiques, gardez à l'esprit que les étoiles sont très éloignées, et que même si une valeur de distance dans une base de données est jusqu'à 10 % ou plus dans le cas d'objets très éloignés, les astronomes considèrent toujours que cette valeur est précise à un degré acceptable, simplement à cause des graves problèmes que pose l'obtention d'une valeur plausible.


Le travail de Leavitt

Leavitt est née le 4 juillet 1868 et a fait ses études à la fois au Oberlin College et au Radcliffe College, affilié à Harvard (alors connu sous le nom de Society for the Collegiate Instruction of Women, selon Britannica). Elle est devenue assistante bénévole au Harvard College. Observatory et a ensuite été employé en 1907 (selon Harvard) sous la direction du directeur Edward Charles Pickering, qui a embauché des dizaines de femmes au cours de son mandat de plusieurs décennies à l'observatoire.

Alors que les efforts de Pickering étaient remarquables à une époque où peu de femmes travaillaient à l'extérieur de la maison, le travail qu'il les engageait pour analyser des plaques photographiques et ndash était long et fastidieux, et le salaire était moins cher que ce qu'un homme aurait été offert. Leavitt a été mise au travail pour analyser la luminosité des étoiles en utilisant les plaques pour faire des comparaisons, elle superposait souvent une plaque sur une autre pour voir comment l'étoile avait changé sa luminosité entre les expositions.

C'est pendant que Leavitt a fait ce travail qu'elle a découvert que certaines étoiles ont une luminosité constante, peu importe où elles se trouvent, ce qui permet de déterminer facilement leur distance par rapport à la Terre. Au lieu de proposer des estimations farfelues de la distance entre les objets et nous, il était désormais possible de mesurer plus précisément leurs distances. Leavitt était devenue, selon les mots de George Johnson, auteur du livre "Miss Leavitt's Stars" (Norton, 2006), "la femme qui a découvert comment mesurer l'Univers", selon une biographie d'elle par l'American Association of Variable Observateurs stellaires (AAVSO).

Leavitt, cependant, aurait reçu peu de crédit pour son travail à l'époque. Pickering a publié ce qu'elle avait trouvé, mais a utilisé son propre nom pour le travail, l'AAVSO a déclaré que Leavitt n'était mentionné que comme la personne qui avait préparé l'information. Quelques années plus tard, le nouveau réalisateur Harlow Shapley a utilisé le travail de Leavitt pour déterminer les distances autour de la Voie lactée, et n'a pas accordé beaucoup de crédit à Leavitt, a ajouté l'AAVSO.

"On sait peu de choses sur les sentiments personnels d'Henrietta Leavitt sur la façon dont elle a été dépassée", a écrit l'AAVSO. "C'était une personnalité timide et quelque peu modeste, et les femmes à cette époque, même des femmes très instruites et brillamment talentueuses qui, dans un monde plus juste, auraient été respectées comme des égales par leurs pairs masculins, étaient trop souvent résignées à assumer un rôle moindre, et étaient souvent simplement reconnaissants de se voir confier n'importe quel rôle."


Durées de vie stellaires

La luminosité d'une étoile est une mesure de sa production d'énergie, et donc une mesure de la rapidité avec laquelle elle utilise son approvisionnement en carburant. La durée de vie d'une étoile serait simplement proportionnelle à la masse de combustible disponible divisée par la luminosité si la luminosité était constante. Au-delà de ces affirmations, il faut se fier aux données empiriques collectées et aux modèles de ces données pour estimer la durée de vie d'une étoile donnée.

Une étape utile vers la modélisation des durées de vie des étoiles est la relation empirique masse-luminosité.

La masse de l'étoile étant le combustible des processus de fusion nucléaire, on pourrait alors supposer que la durée de vie sur la séquence principale est proportionnelle à la masse stellaire divisée par la luminosité. It depends upon the fraction of mass that is actually available as nuclear fuel, and considerable effort has gone into modeling that fraction for the Sun to yield a solar lifetime of 10 x 10 9 years. Using that projected lifetime, the stellar lifetime can then be expressed as


How to calculate the stellar visibility? - Astronomie

The program ATMOS allows you to calculate a model of the atmosphere of a star by specifying the stellar mass, radius and luminosity. You can derive these parameters by first using STELLAR, ZAMS, EVOL, or another stellar interior program. ATMOS assumes that the gas is stratified in homogeneous shells concentric with the center of the star. The shells are thin, and hence may be represented by plane parallel layers. ATMOS uses the Boltzmann-Saha law to calculate the ionization of the gas, and the source function equals the Planck function - LTE. Convection is treated with mixing length theory.
You can run ATMOS on the 486 PC in the computer room (A 111). Switch on the computer (on your left side) and the monitor. Wait for it to reboot it will be in C: drive when done. If already on, go to C: drive. Go to subdirectory CUPS/CUPSAS (use chdir). Here all computer codes reside. Go to subdirectory ATMOS and type ATMOS. Under menu item [File] you can read about the code and how to use it.


Planets Visible in the Night Sky in Colorado Springs, Colorado, USA

Beta The Interactive Night Sky Map simulates the sky above Colorado Springs on a date of your choice. Use it to locate a planet, the Moon, or the Sun and track their movements across the sky. The map also shows the phases of the Moon, and all solar and lunar eclipses. Need some help?

The animation is not supported by your device/browser.

Please use another device/browser or check out the desktop version of the Interactive Night Sky Map.

Currently showing previous night. For planet visibility in the coming night, please check again after 12 noon.


Stellar Neophyte Astronomy Blog

As I was planning my view of the lunar eclipse on October 8, 2014, I was wondering if I'd be able to see the moon in total eclipse at 6:25am above the treeline. I wanted to share three methods I use for determining the elevation of objects on the horizon when planning for astronomical events.

Let's use the roofline of my neighbor's house as an example of all 3 of these techniques.

1. "At Arms Length" Method

  • 1° = Pinky fingernail
  • 5° = Index, middle, and ring fingers on one hand
  • 10° = Width of fist
  • 15° = Distance between pinky and index fingers in "I love you" sign language, or "rock and roll" hand gesture
  • 25° = Distance between tip of thumb and tip of pinky in "hang loose" or "shaka" hand gesture.

Three fingers above the horizon estimates 5° to the top of the tree

2. Lookup Previous Photo Timestamp

For this method you need two pieces of information, the photo timestamp from a previous photo, and the identity of one of the objects in the photo. Then you can look it up using software like Stellarium to see what the elevation of the object was at that time. This is, of course, pretty useless out in the field - but it can be a very accurate way of planning ahead for future trips.

Of course, if you have a perfectly clear horizon, you can always just look up the rise or set time of the object you are interested in (e.g. moonrise is easy enough to find online). But if you have objects obstructing the horizon, such as this roofline, it can be harder to tell - so the timestamp method comes in handy.

Using this photo and looking up the elevation of the moon at that exact time, I can tell that the Moon was elevated 4䓭' above the horizon.

Using the exact photo timestamp from this image, I looked up the elevation of the moon in Stellarium (below)

Elevation of the center of the moon at this time was 4䓭'

3. Theodolite

A theodolite is a "precision instrument for measuring angles in the horizontal and vertical planes." Guess what, there's an app for that! The Theodolite app is amazing, and can help you measure the elevation of objects on the horizon in real time looking through the phone like augmented reality. You can even export photos that include cross-hairs and measurements. I also included a screenshot in this to show the in-app view.


How to calculate the stellar visibility? - Astronomie

I am interested in solar eclipse calculation and I already read Jean Meeus, Duffet and Mottenbruck book but I still cannot find the formula to calculate solar eclipse time from any position on earth. Please let me know where can I get the formula.

There is no simple formula to calculate what you are interested in. The calculation of eclipses is tedious work requiring many observations or calculations of the positions of the Moon and the Sun. The lunar orbit data must then be extrapolated to find the months when eclipses might occur and then the exact times determined to see where the eclipse will be visible. The eclipse path can then be projected into the Earth's surface to find if a total eclipse will be visible from a given location at a particular time. This work requires a lot of patience and an understanding of the geometry involved and cannot be reduced to a formula.

Cette page a été mise à jour le 28 juin 2015.

A propos de l'auteur

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep a construit un nouveau récepteur pour le radiotélescope d'Arecibo qui fonctionne entre 6 et 8 GHz. Il étudie les masers au méthanol à 6,7 GHz dans notre Galaxie. Ces masers se produisent sur des sites où naissent des étoiles massives. Il a obtenu son doctorat de Cornell en janvier 2007 et a été stagiaire postdoctoral à l'Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne. Après cela, il a travaillé à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï en tant que boursier postdoctoral submillimétrique. Jagadheep est actuellement à l'Institut indien de science et de technologie spatiales.