Mesure parallaxe....

[Altair01]

Bonjour,

 

Concrètement comment mesurer la parallaxe d'une étoile ?

 

Quels sont les moyens (amateurs) nécessaires ?

 

Comment choisir le timing d'observation ?

 

Toute autre information sur ce sujet sera la très bienvenue.

 

Merci

Cordialement

[Alarcon yves]

bonjour, tu peut prendre une photo d'une régions du ciel, puis 6 mois plus tard tu refait la même photo de la même portion du ciel, puis tu compare les deux photos, si une étoile à légèrement bougé entre les deux clichés, tu peut connaitre sa parallaxe, donc sa distance, mais bon il te faut bien choisir ta cible.

- elle ne doit pas être trop loin -20 année lumière.

- elle doit être visible à 6 mois d’intervalle.

 

Attention pour ce genre de mesure il faut compenser l'erreur du à la réfraction atmosphérique, qui fait que les objets bas sur l'horizon ne sont pas à l'endroit ou il devrait être, l'atmosphère dévie les rayons lumineux d'autant plus que l'on est proche de l'horizon.

 

Bref c'est pas aussi facile à faire, mais pas impossible, mais il faut avoir un télescope avec suffisamment de focale. A titre d'exemple, une étoile distante de 11 années lumière de nous, à une parallaxe d'environ de 0.3' arc, ça fait pas beaucoup de pixel en déplacement sur une photo . c'est pas avec un simple APN est un téléobjectif de 300mm de focale, que tu vas voir un déplacement aussi faible.

 

Après il existe peut être d'autres méthodes, mais je ne l'ai connais pas, remarque je n'ai jamais tenté de le faire .

 

Après tu peut t’exercè sur une planète, comme Neptune ou Pluton. Il y aura une erreur de mesure du fait de leur déplacement propre (en 6 mois).

 

Ps: pourquoi 6 mois, c'est pour avoir une base de 300 millions de Km

 

 

Quelque lien, ici, là et là

 

Yves.

['Bruno]

Je n'ai jamais entendu dire que cette manipe ait été réalisée au niveau amateur. Détecter le mouvement propre d'une étoile, ça je l'ai déjà vu. Mais la parallaxe d'une étoile, jamais.

 

N'empêche, j'y ai déjà réfléchi, et c'est peut être possible. Il faut choisir l'étoile la plus proche possible, donc l'étoile de Barnard (ou Proxima si on y a accès) et l'observer trois mois avant l'opposition, puis trois mois après l'opposition, puis rebelote trois mois avant l'opposition suivante (ou après / avant / après) car c'est alors qu'elle s'écarte le plus de sa position moyenne. En effet, une étoile proche se déplace dans le ciel par rapport aux étoiles plus lointaines à cause de son mouvement propre, mais ce déplacement n'est pas tout à fait droit : il oscille un tout petit peu, un poil à gauche puis un poil à droite de la trajectoire normale. L'amplitude des oscillations, c'est la parallaxe.

 

Sur une image CCD prise avec une haute résolution, il reste alors à faire de l'astrométrie pour détecter ces oscillations (de l'astrométrie calibrée sur les étoiles lointaines du champ, bien sûr - une petite animation peut permettre de détecter le mouvement propre mais sera probablement insuffisante pour la parallaxe vue sa faible valeur). Avec trois observations comme je le préconise, on obtient trois positions qui forment une sorte de triangle aplati (car à cause de la parallaxe les points ne sont pas tout à fait alignés) dont la base est égale au double de la parallaxe (faire un dessin). Ce n'est pas une simple question de focale, il faut surtout avoir de la haute résolution, donc utiliser des poses courtes, juste quelques secondes pour avoir suffisamment de signal mais sans trop de turbulence (possible avec une étoile aussi brillante que l'étoile de Barnard) et une monture très précise. Je n'affirme pas que c'est possible, mais ça ne m'étonnerait pas. En tout cas ça me paraît difficile, c'est le genre de manipe qu'il faut tenter en mission dans un observatoire ouvert aux amateurs par exemple.

 

Attention pour ce genre de mesure il faut compenser l'erreur du à la réfraction atmosphérique, qui fait que les objets bas sur l'horizon ne sont pas à l'endroit ou il devrait être, l'atmosphère dévie les rayons lumineux d'autant plus que l'on est proche de l'horizon.

Argh ! La déviation due à la réfraction est considérablement plus grande que la valeur de la parallaxe et elle varie en fonction des conditions atmosphériques au point de n'être pas prédictible à mieux que plusieurs secondes d'arc près, ce qui est largement insuffisant. Donc on ne doit surtout pas détecter la parallaxe à partir de mesures de positions absolues ! On détecte la parallaxe relativement à d'autres étoiles, tout comme on le fait avec le mouvement propre. Ce sont les mouvements d'ensemble, comme la nutation et l'aberration, qui nécessitent des mesures absolues, mais leur amplitude est autrement plus grande que la parallaxe.

Modifié 16 juillet 2015 par 'Bruno

[Coch]

Attention pour ce genre de mesure il faut compenser l'erreur du à la réfraction atmosphérique, qui fait que les objets bas sur l'horizon ne sont pas à l'endroit ou il devrait être, l'atmosphère dévie les rayons lumineux d'autant plus que l'on est proche de l'horizon

 

Je peux me tromper, mais il me semble que l'erreur due à la réfraction est la même pour l'ensemble des étoiles entourant la cible, non ? Comme on ne fait pas une mesure absolue, mais relative par rapport aux étoiles lointaines, ça ne devrait pas poser de souci.

 

Christian

[hdryx]

 

Ps: pourquoi 6 mois, c'est pour avoir une base de 300 millions de Km

 

 

Bonjour,

 

Pourquoi la base de 300 millions km? ça représente quoi au juste?

[Ygogo]

Bonjour

 

300 millions de km = diamètre de l'orbite terrestre (à la louche, en l'assimilant à un cercle)

 

6 mois = une demi année, pendant ce temps la Terre parcourt une demi orbite

 

 

Un détail important : sauf erreur de ma part, la parallaxe évoquée au message n° 2 n'est pas de 0,3' mais de 0,3'' d'arc... ça fait juste 60 fois moins, et pour mesurer ça... bon courage !

[Eric S]

De mes lectures d'articles sur l'astrométrie, il ressort que:

- il est toujours question de caméras monochromes, jamais de capteur à matrice de Bayer.

- les conditions atmosphériques et surtout leurs variations d'une fois sur l'autre sont le gros facteur limitant. Principalement, les étoiles ne vont pas avoir la même forme/dispersion d'une fois sur l'autre.

- en déterminant la position des étoiles d'après leur centroïde (barycentre des pixels pondérés par leur intensité lumineuse) ou en les ajustant par rapport à une gaussienne (méthode d'Iris), on peut atteindre une précision de 1/50ème de pixel.

- avec mon boitier reflex, des téléobjectifs classiques (à des focales où on est en pratique pas encore gêné par les variations atmosphériques) et Iris, je suis plutôt vers 1/10ème de pixel (je pense à cause du dématriçage).

- Hubble, donc sans atmosphère, et en établissant une carte de la déformation des étoiles suivant la zone du capteur, arrive à 1/100ème de pixel.

- Plus récemment, toujours Hubble, en faisant du filé plutôt qu'en restant statique sur la cible arrive à 1/1000ème de pixel.

 

Donc, en combinant avec les réponses des autres contributeurs, si je devais tenter une mesure de parallaxe, je partirais sur:

- un bon télé ou une petite lunette de 500 à 600 mm de focale;

- une caméra monochrome thermorégulée;

- une étoile proche visible toute l'année mais sans trop de mouvement propre;

- des mesures toute l'année pendant un an. Dès qu'il y a une nuit dégagée, même avec la lune, des mesures (une installation en fixe étant un avantage certain);

- analyse avec je ne sais pas quel logiciel pour ne prendre en compte que les étoiles lointaines lors de la réduction astrométrique.

['Bruno]

Une précision de 1/10è de pixel me paraît très optimiste, et puis ça doit être vrai à condition d'accepter une grosse marge d'erreur, non ? Donc 500 mm à 600 mm de focale pour détecter 0,3"... aïe !

 

Une étoile sans trop mouvement propre est une étoile lointaine, donc sans trop de parallaxe. De toute façon le mouvement propre ne gêne pas - voir la manipe que j'ai proposée plus haut.

 

Très bonne idée de penser à ne faire l'astrométrie que sur les étoiles lointaines.

[LuckyLux]

L'étoile de Barnard possède le mouvement propre le plus élevé de toutes les étoiles : 10,3 secondes d'arc par an.

 

Lucky

['Bruno]

Cela dit l'intérêt de l'étoile de Barnard n'est pas son mouvement propre (on s'en fiche, ça n'a aucune incidence sur la manipe) mais sa distance : c'est la plus proche étoile visible depuis chez nous (et la plus proche après le système Alpha Centauri).