Post on 17-Jan-2016
description
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5 exercices d’astrophysique et plus
La Bételgeuse de mon chat, céphéides, exoplanètes, matière noire, trou noir
Observations, positions, distances, photométrie, spectroscopie, lois de Képler
Suzanne Faye, Lycée Chaptal, Paris; Michel Faye,Lycée Louis-le-Grand, Paris,
avec Roger Ferlet, Institut d’Astrophysique de Paris et Alessandra Zanassi, Cité des Sciences, Naples
28 octobre 2007 : Fun-HOU
Spectres et Halloween pour astrophysiciens
28 octobre 2007
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Un groupe international recherche-enseignement
Congrès annuels:2004 : Saint-Pétersbourg, Russie2005 : Pékin, Chine2006: Observatoire de Haute-Provence, France2007 : Tokyo, Japon2008 : Lisbonne, Portugal
France : F-HOU .Président : Roger FERLET,
Institut d’Astrophysique de Paris
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Logiciel SalsaJ téléchargeable gratuit sur www.euhou.net
HOU =
Hands-On-Universewww.handsonuniverse.org
F-HOU,
France Hands-On-Universe www.fr.euhou.net
EU-HOU,
Europe Hands-On-Universe www.euhou . net
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H O U
A D
L P
L
F - H O U
W
E U - H O U
E
C E N T - A N S
UDP – 100 ans
SalsaJ / Ouvrir / Halloween.JPG
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1 – Outil trait, puis aller tracer le trait jaune à travers les « yeux ».
2 – Analyse/Coupe, d’où intensités en fonction du numéro de pixel, abscisse géométrique
ou longueur d’onde si photo de spectre.
Trait / Analyse / Coupe
« Spectre »
6Le logiciel Salsa J peut modifier les niveaux de gris ou donner de fausses couleurs, et tracer la courbe des énergies en fonction du numéro de pixel [1].
[1] Pixel : Picture Element, « godet » ; les pixels, disposés en damier, constituent la cellule CCD Coupled Charge Device.
Bételgeuse, géante rouge
Constellation d’Orion,visible dans le ciel de Paris.
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2 - Un bel effet Doppler : on ne détecte pas l’excès de vitesse de votre voiture, mais, lois de Képler
obligent, l’excès de masse de la galaxie !
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Eh oui, masse cachée prévue par l’astronome Vera Rubin dans les années 1970
(Une jolie princesse porte secours à un
prince, et ce faisant, salit ses beaux
habits).
Quand le prince la vit, il dit : « Vous
êtes dans un triste état, votre visage
est sale, et vous êtes fagotée comme
un sac à papier. Quand vous serez
propre et ressemblerez à une
princesse, je vous épouserai. ».
La princesse répondit : «Pas moi ! »
Elle aurait fait une grande
scientifique.
Paper bag Princess, de Robert Munsch, traduction française La princesse dans un sacBright galaxies, dark matter, de Vera Rubin.
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De l’effet Doppler-Fizeau aux exoplanètes
S= Star
N = Non identified companion
O= barycentre
NS 0
Top view :
S= Star
N = Non identified companion
O= barycentre
NS 0 NS 0
Top view :
1 – Une planète tourne autour de son étoile
2 – Réciproquement, l’étoile tourne autour de sa planète
3 – On ne voit pas la planète, mais on voit l’étoile.
7 petits pas
pour une
exoplanète
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7 petits pas pour une exoplanète - suite
4 – Comme l’étoile bouge, son spectre se décale par effet Doppler5 – SalsaJ étudie ce décalage comme le radar routier étudie la vitesse de votre voiture.6 – Passage par la case « théorique » : v/c; variations périodiques au cours du temps: courbe v(t)7 – Loi de Képler M v²/r = G M métoile naine ou exoplanète/r²
Premier exemple: Etoile 51 Pégase et son compagnon de 0.45 fois la masse de Jupiter
Vrad = V0 + W cos ( 2t/T + b)
w
wV
0
T/2 = 5,2 jours
On suit les raies du doublet jaune du sodium pendant plusieurs jours
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Analyse/ Photométrie
ou « Coup de baguette »
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Photométrie, éclat à variation périodique, relation luminosité-période
Variation périodique de l’éclat apparent de la céphéide:
Luminosité – Période: courbe établie par Henrietta Lewitt (1912)
échelle logarithmique
d=( Lmoy / 4.. Emoy)1/2 = [ Puissance émise par l’étoile/ (4 Puissance reçue par unité de surface, obtenue par comparaison avec étoile de référence, voir TP)]1/2
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Notre Soleil
Mise en évidence du mouvement de rotation des étoiles autour du trou noir
Loi de Képler, d’où masse du trou noir central
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Orbite de l’étoile S2 autour du centre galactique source radio Sgr A* (Sagittaire)