Cet ensemble de constellations déformées est ce que nos lointains ancêtres ont vu dans le ciel nocturne de 20000 av. Les humains ont toujours utilisé les étoiles les plus brillantes pour tracer des motifs dans le ciel, mais ces étoiles sont généralement nos voisins les plus proches dans la galaxie et ceux qui ont les mouvements appropriés les plus élevés.
Nous supposons que les positions des étoiles dans les cieux sont éternelles. Mais tout dans l'espace est en mouvement. Alors que notre Voie lactée tourne, notre soleil est transporté une fois autour de la galaxie tous les 250 millions d'années, dérivant lentement de haut en bas à travers le disque de la galaxie, comme un cheval sur un carrousel. Les étoiles de la galaxie se tirent mutuellement par gravité, ce qui les oblige à se déplacer. Les astronomes connaissent de nombreux amas de jeunes étoiles qui se sont formés ensemble et migrent maintenant à travers la galaxie en tant que groupe. Et les scientifiques peuvent identifier les membres individuels de la grappe qui ont été éjectés en raison des forces gravitationnelles exercées par les étoiles environnantes.
Pour la plupart, les mouvements des étoiles ne sont pas évidents au cours de la vie humaine. Cependant, les constellations formées par les étoiles ont changé d'apparence au cours de l'histoire enregistrée. De plus, plusieurs étoiles situées près de notre soleil changent sensiblement leur emplacement d'une année à l'autre, et les observateurs du ciel avec des télescopes d'arrière-cour peuvent observer la progression de ces étoiles.
Dans cette édition de Mobile Astronomy, nous nous concentrerons sur les étoiles errantes. Nous mettrons en évidence certaines d'entre elles qui évoluent rapidement et vous expliquerons comment les voir à l'aide de votre application d'astronomie préférée. Et nous vous dirons comment recréer à quoi ressemblaient nos constellations modernes lorsque l'humanité a vu pour la première fois des images dans les étoiles, ainsi que ce que nos descendants verront dans un avenir lointain. [Orion transformé: la constellation familière se déplacera au cours des millénaires (vidéo)]
Mouvement stellaire 101
Parce que les étoiles peuvent se déplacer dans n'importe quelle direction dans l'espace, elles peuvent se déplacer latéralement (latéralement), radialement (vers ou loin de notre système solaire), ou une combinaison des deux types de mouvement. Les mouvements latéraux modifient les coordonnées des étoiles sur le ciel, réorganisant progressivement nos cartes des étoiles. Les astronomes peuvent également mesurer les déplacements Doppler du spectre d'une étoile pour déterminer si une étoile s'approche ou s'éloigne de notre système solaire, mais un tel mouvement radial ne modifiera pas la position d'une étoile dans notre ciel.
Les astronomes utilisent le terme «mouvement propre» pour décrire le changement de position d'une étoile au fil du temps, vu de notre système solaire; ils utilisent également le terme «mouvement apparent». Ce mouvement perçu consiste en fait en un mélange du mouvement inhérent d'une étoile à travers la galaxie et du changement de position de notre soleil au cours de la même période. (Nous ignorerons les changements causés par la parallaxe lorsque la Terre tourne autour du soleil, car ceux-ci se situent en moyenne sur l'année.)
Un mouvement correct a tendance à être très petit pour les étoiles éloignées et grand pour les étoiles plus proches, bien que même les étoiles proches peuvent avoir une valeur de mouvement propre de zéro si elles ne se déplacent pas latéralement.
Avant que les ordinateurs ne soient disponibles, les astronomes ont soigneusement mesuré les coordonnées de déclinaison et d'ascension droite des étoiles, ont noté ces valeurs dans les catalogues des étoiles et ont tracé à la main les étoiles sur les cartes du ciel. (R.A.et décembre sur la sphère céleste, pour utiliser les abréviations des mesures, sont analogues à la longitude et à la latitude, respectivement, sur le globe terrestre.)
À mesure que l'instrumentation s'améliorait, les astronomes ont constaté que certaines étoiles changeaient de position au fil du temps, de sorte que les catalogues et les cartes devaient être régulièrement mis à jour et réédités - généralement tous les cinq ans. Finalement, les catalogues d'étoiles incluaient la vitesse et la direction de déplacement des étoiles. De nos jours, les catalogues d'étoiles numériques en ligne sont hébergés et mis à jour par l'Observatoire naval américain et d'autres organisations publiques. Les applications mobiles d'astronomie et les logiciels de planétarium de bureau téléchargent régulièrement ces catalogues et utilisent les données pour afficher chaque étoile dans sa position correcte à une date donnée.
Pour cartographier le mouvement stellaire encore plus précisément, les chercheurs ont envoyé plusieurs missions dans l'espace. Le vaisseau spatial Hipparcos a cherché à mesurer avec précision la position des étoiles pour aider les scientifiques à en savoir plus sur la galaxie. Une mission de suivi nommée Gaia mesure actuellement un milliard d'étoiles avec une grande précision. Ces informations informeront bientôt les applications d'astronomie. Et non seulement ces informations contribueront à rendre nos modèles de ciel nocturne plus précis, mais les astronomes peuvent également utiliser le mouvement stellaire pour étudier la structure et l'évolution de la galaxie. [Cette carte couleur 3D de 1,7 milliard d'étoiles dans la voie lactée est la meilleure de tous les temps]
Voir les constellations changer avec le temps
Beaucoup de nos 88 constellations modernes ont leurs origines dans l'astronomie babylonienne. Vers 1370 av.J.-C., ces anciens astronomes ont pris note de la relation entre les saisons et les étoiles et ont créé les premiers catalogues d'étoiles connus: la liste des trois étoiles et le Mul.Apin, qui survivent tous deux sous forme de tablettes de pierre. Cette connaissance a ensuite été transmise aux anciens Grecs, qui ont jeté les bases de l'astronomie occidentale moderne. Les constellations du zodiaque moderne - y compris le Taureau, le taureau; Leo, le lion; et Scorpius, le scorpion - est apparu pour la première fois dans ces textes anciens.
En raison de l'action du mouvement stellaire approprié au cours des millénaires, les constellations que nous voyons aujourd'hui sont modifiées par rapport aux modèles d'étoiles que les Babyloniens ont vus. Dans la plupart des cas, les changements sont à peine perceptibles, mais quelques-uns sont facilement apparents. Des applications d'astronomie avancées telles que SkySafari 6, Stellarium Mobile et Star Walk 2 vous permettent de voir le ciel à différentes époques, de sorte que vous pouvez voyager dans le temps pour voir le ciel antique et prévisualiser le ciel que nos descendants apprécieront dans un avenir lointain.
Certaines applications vous demandent de saisir manuellement l'année que vous souhaitez voir ou de faire défiler les années de manière séquentielle. Avec SkySafari 6, vous pouvez facilement sauter dans le temps. Dans cette application, ouvrez le menu Paramètres. Sous l'élément Précession, activez l'option Mouvement correct. (Ce changement peut être permanent. Il n'affectera pas votre utilisation régulière de l'application.) Sous Coordonnées, passez à Ecliptic. Sous Horizon et ciel, désactivez Daylight et Horizon Glow, puis désactivez «Afficher l'horizon et le ciel». Pour cette démonstration, j'aime aussi cacher les planètes. Assurez-vous que les lignes des constellations sont affichées. Les noms d'étoiles sont facultatifs.
En quittant le menu Paramètres, l'écran de votre application affichera un ciel sombre, sans aucun horizon obscur, quelle que soit l'heure de la journée. Recherchez et sélectionnez une constellation. Ursa Major est un bon choix, car tout le monde connaît l'astérisme de la Grande Ourse de cette constellation. Utilisez l'icône Centre pour maintenir Ursa Major en place, puis ouvrez les commandes de flux de temps.
Appuyez sur la valeur de l'année actuellement affichée. Sous le libellé du jour de la semaine, une boîte affiche "1 an". Appuyez sur cette case pour ouvrir un clavier et saisir un grand nombre, disons 500 ou 1 000. (Utilisez la touche DEL pour supprimer le "1" par défaut avant de saisir votre valeur.) Une fois terminé, appuyez sur la même case pour fermer le clavier. Désormais, chaque fois que vous augmentez l'année, elle augmente du montant que vous avez entré, c'est-à-dire 500 ans. (Le même incrément s'applique si vous passez aux jours, heures, minutes, etc.)
Avec Ursa Major centrée, laissez le temps s'écouler vers l'avant ou vers l'arrière. La constellation se déformera lorsque les étoiles se déplaceront dans la galaxie. Réglez l'année sur 1480 av. pour montrer la constellation telle que les anciens Babyloniens la voyaient. Ou allez loin dans le futur pour voir comment nos descendants verront le ciel. Tapez le bouton Maintenant pour revenir au jour actuel. (Dans SkySafari 6, vous pouvez saisir directement une année spécifique dans le menu des paramètres de date et d'heure.)
Bien que l'application soit configurée de cette façon, vous pouvez consulter d'autres exemples de constellations en évolution rapide. Altair à Aquila, l'aigle, et Arcturus à Boötes, le berger, sont deux étoiles brillantes à l'œil nu qui ont des valeurs de mouvement correct relativement élevées (0,66 et 2,28 secondes d'arc par an, respectivement). Deux étoiles plus faibles, nommées Tarazed et Alshain, flanquent Altair. Dans le ciel moderne, ces étoiles forment une ligne courbée, avec Altair au milieu - comme si ces étoiles flanquantes étaient les «oreilles» de l'aigle. Il y a mille ans, Altair était assis directement entre eux, et à l'époque babylonienne, Altair était "au-dessous" d'eux, faisant ressembler les deux étoiles flanquantes à des "antennes".
Arcturus est l'étoile orange très brillante qui se trouve à la base de la constellation en forme de cerf-volant Boötes. C'est dans le ciel occidental en début de soirée en septembre. Les étoiles Zeta Boötes et Muphrid se trouvent respectivement au sud-est et au sud-ouest d'Arcturus, formant les jambes tronquées du berger. Arcturus se déplace vers le sud. Il y a deux millénaires, c'était bien plus loin de ces étoiles, et dans 3 000 ans, Arcturus s'assiéra entre elles - comme s'il effectuait le grand écart!
L'étoile de Barnard
Nous pouvons utiliser des applications d'astronomie pour voir comment les étoiles à très bon mouvement changent de position d'année en année. Par exemple, regardez l'étoile naine rouge de Barnard, située à seulement 6 années-lumière du soleil. L'étoile tire son nom de l'astronome américain E.E. Barnard qui, en 1919, a déterminé que le mouvement de cette étoile à travers le ciel est de 10,3 secondes d'arc par an - le plus grand mouvement approprié d'une étoile par rapport au soleil. (Une pleine lune mesure 1 800 secondes d'arc.)
L'étoile de Barnard est située dans la constellation d'Ophiuchus, qui peut être trouvée dans le ciel sud-ouest pendant les soirées de septembre. À une magnitude visuelle de +9,53, l'étoile est proche de la limite de visibilité à l'aide de jumelles 10 x 50, mais un télescope d'arrière-cour peut vous révéler cette étoile. Votre application d'astronomie montrera facilement le mouvement rapide de l'étoile de Barnard à travers le ciel.
Réglez l'heure de votre application à environ 21 h. heure locale. Utilisez le menu Rechercher pour trouver l'étoile de Barnard (les autres noms de catalogue incluent V2500 Ophiuchi et HIP87937), puis utilisez l'icône Centre pour placer l'étoile au milieu de l'écran de l'application. Zoomez jusqu'à ce que l'étoile brillante voisine 66 Ophiuchi (ou 66 Oph) soit visible près du bord de l'écran.
Ouvrez les commandes de temps et appuyez sur l'année pour sélectionner cette unité comme incrément de temps. Maintenant, lorsque vous appuyez sur les icônes fléchées, le temps s'écoulera vers l'avant ou l'arrière-cour un an à la fois. Chaque année à l'avenir, l'étoile de Barnard se déplace vers le haut à droite, loin de 66 Oph. Lorsque l'astronome Barnard a mesuré son étoile en 1919, elle était positionnée en bas à droite de 66 Oph.
Pour suivre vous-même le mouvement de l'étoile de Barnard, essayez de le trouver dans votre télescope (un système GoTo vous aidera) et esquissez le champ d'étoiles autour de lui. Chaque année environ, jetez un autre coup d'œil et dessinez à nouveau le champ d'étoiles. Finalement, son chemin deviendra apparent. Les astrophotographes peuvent imager le champ stellaire et créer un composite pluriannuel pour montrer le mouvement de l'étoile.
Vous pouvez également tester votre application sur d'autres étoiles se déplaçant rapidement, notamment 61 Cygni dans Cygnus et Groombridge 1830 et Lalande 21185, toutes deux dans Ursa Major. (À ce moment de l'année, utilisez 5 heures du matin, heure locale, lorsque ces étoiles sont bien placées dans le ciel.)
Dans les prochaines éditions de Mobile Astronomy, nous mettrons en évidence certaines cibles d'observation des étoiles en automne, discuterons de l'utilisation des applications mobiles pour planifier et enregistrer vos observations astronomiques, et plus encore. Jusque-là, continuez à chercher!
Note de l'éditeur: Chris Vaughan est un spécialiste de la sensibilisation et de l'éducation du public en astronomie à AstroGeo, membre de la Société royale d'astronomie du Canada et opérateur du télescope historique de l'observatoire David Dunlap de 74 pouces (1,88 mètre). Vous pouvez le joindre par e-mail et le suivre sur Twitter @astrogeoguy, ainsi que sur Facebook et Tumblr.
Cet article a été fourni par Simulation Curriculum, le leader des solutions de curriculum en sciences spatiales et les créateurs de l'application SkySafari pour Android et iOS. Suivez SkySafari sur Twitter @SkySafariAstro. Suivez-nous @Spacedotcom, Facebook et Google+. Article original sur Space.com.
