Le télescope, date historique ?

[Starissime]

Bonsoir à tous

 

Est-ce que l'invention du télescope par Newton a été un progrès notable (par rapporté la lunette de Galilée) tel qu'elle a permis des découvertes sidérales impossibles auparavant ?

 

Bref, est-ce une date historique ?

['Bruno]

Bonne question ! À l'époque, ça n'a pas été un progrès notable car on ne savait pas faire de miroirs très réfléchissants (miroirs en bronze) et on ne savait pas tailler de miroirs paraboliques (il me semble que les miroirs de Herschel, par exemple, étaient sphériques ─ à confirmer). Dès lors qu'on a inventé la lunette achromatique, ça a été le règne des lunettes : 18è et 19è siècles. Durant ces deux siècles, les télescopes ont surtout servi à cataloguer les « nébuleuses » (Messier utilisait des lunettes et des télescopes, mais Herschel, Lord Rosse et quelques autres utilisaient seulement de gros télescopes), mais ce domaine est relativement anecdotique par rapport aux grandes découvertes de l'astronomie de cette époque qui sont le fait des lunettes. Dans un ordre plus ou moins chronologique :

─ aberration et nutation : lunettes méridiennes ;

─ position des planètes (d'où l'étude des orbites planétaires) : lunettes méridiennes ;

─ études des étoiles doubles : lunettes équatoriales ;

─ mouvement propre : lunettes méridiennes ;

─ premières parallaxes (et donc premières distances, puis premières masses des étoiles) : lunettes méridiennes ;

─ découverte des astéroïdes : lunettes ;

─ étude de la surface des planètes : grandes lunettes équatoriales ;

─ début de la spectroscopie : grandes lunettes équatoriales ;

─ première carte du ciel photographique : lunettes équatoriales.

 

Les télescopes ne l'ont emporté qu'au début du 20è siècle, quand on a su paraboliser de grands miroirs en verre. Dès lors, les découvertes viennent presque exclusivement des télescopes.

[Starissime]

Merci Bruno

 

Toujours fidèle au poste et toujours plein d’infos précieuses et approfondies.

 

A propos de télescope comment peut-on en connaître la portée ?

 

Je parle des telescopes professionnels terrestres.

 

Par exemple du télescope du Mont Wilson cher à Hubble au Mont Palomar

jusqu’à celui de Keck ou La Palma aux Canaries qu’elles furent les avancées en terme de portée ?

 

Quel nombre d’années lumière maxi a été franchi des années 20 à aujourd’hui ?

 

Y a-t-il une loi mathématique qui l’indique en fonction de la taille du miroir ?

['Bruno]

La portée dépend plus de la luminosité intrinsèque des objets que du diamètre du télescope. Par exemple le quasar 3C273 est situé à plus d'un milliard d'années-lumières, mais c'est un objet tellement lumineux qu'on peut le voir sous forme ponctuelle avec un télescope de 150 mm.

[VNA]

Le problème à l'époque de Galileo était de fabriquer des lentilles de grand diamètre et même aujourd'hui la plus grande lentille sur un réfracteur est de 42 pouces malheureusement cette lunette est démontée, donc la plus grande fonctionnant aujourd'hui est celui du Mount Hamilton (Lick Observatory) a 36 pouces. De plus des grandes dimensions engendrent la déformation de la lentille sous son propre poids.

L'invention du télescope newtonien (réflecteur) date de 1642 tandis que les satellites de Jupiter ont été découvert en 1610 avec bien sûr une lunette.

 

Avec un miroir l'ouverture d'un réflecteur (newtonien) peut être bien plus grande n'ayant pas de déformation mais il y a une petite perte de contraste à cause du second miroir.

 

En anglais tout télescope sont newtonien ou lunette (reflector et refractor.)

Mais en français un réfracteur ou lunette n'est pas un télescope???

A en perdre ses pédales!

 

D'autre part les miroirs de Hershel n'étaient pas exactement en bronze mais fait de deux tiers de cuivre et un tiers de fer blanc ou étain. Ce que l'on appelle "speculum metal."

Tandis que le bronze en majorité est du cuivre et 12% de fer blanc ou étain et parfois ajoutant d'autre composants en toute petite quantité.

Modifié 5 décembre 2017 par VNA

[bongibong]

La portée dépend plus de la luminosité intrinsèque des objets que du diamètre du télescope. Par exemple le quasar 3C273 est situé à plus d'un milliard d'années-lumières' date=' mais c'est un objet tellement lumineux qu'on peut le voir sous forme ponctuelle avec un télescope de 150 mm.[/quote']Oui et ça dépend du capteur et du temps d'exposition.

Quand Hubble (le télescope spatial) peut se permettre de rester une quarantaine d'heure dans une région vide... et bien on voit pleins d'objets très loin, alors que la taille du miroir etc... n'est pas non plus énorme par rapport à d'autres télescopes terrestres.

[Starissime]

Merci

 

En fouillant sur le net j’ai trouvé cette formule de Bowen :

M = m – 2 + 2.5 x log ( D x T x G)

 

M*: magnitude limite de l’instrument m*: magnitude limite visuelle (environ 6 suivant la qualité du ciel) D*: diamètre de l’instrument en mm T*: transmission du télescope (en général de 0,6 à 0,8)

G*: grossissement utilisé

 

Comme je suis nul en math, notamment en logarithme, quelqu’un pourrait me donner un exemple concret avec cette formule ?

['Bruno]

La formule que je connais est un peu différente :

M = m + 5 log(D / d)

où D est le diamètre du télescope et d celui de l'œil (on peut prendre 6 mm).

 

Elle donne la magnitude limite à grossissement équipupillaire. Il faut prendre le résultat comme un ordre de grandeur, pas une valeur précise.

 

Exemples (en prenant m = 6) :

‒ D = 115 mm → M = 12½

‒ D = 200 mm → M = 13½

‒ D = 500 mm → M = 15½

─ D = 1m → M = 17

 

En fait, on gagne environ une magnitude en poussant un peu le grossissement.

[Starissime]

Merci Bruno

 

Pour info, peux-tu m’expliquer comment on fait fonctionner les logarithmes dans cette formule ?

[pejive]

bonjour

On peut présenter çà sous forme graphique:

M-m=5log(D)-3,9

ici le diamètre en mm c'est x:

(j'ai utilisé un traceur de courbes en ligne: https://www.solumaths.com/fr/graphique-logiciel-traceur-courbe/tracer)

Par exemple pour un 300mm le gain en magnitude est de 8,5

Modifié 6 décembre 2017 par pejive

[Fred_76]

Merci Bruno

 

Pour info, peux-tu m’expliquer comment on fait fonctionner les logarithmes dans cette formule ?

 

Avec une calculatrice.

 

Sinon voici le principe pour le logarithme en base 10, mais tu ne seras pas plus avancé avec ça :

 

Log( 1 )=0

Log( 10 )=1

Log( 50 )=1.69897...

Log( 100 )=2

Log( 500 )=2.69897...

Log( 1000 )=3

 

Et quelques propriétés (quelque soit la base) :

 

Log( A*B )=Log( A )+Log( B )

Log( A/B )=Log( A )-Log( B )

 

Le logarithme naturel (ou népérien) s'écrit Ln.

 

Avec le logarithme népérien on doit utiliser le nombre d'Euler (ou constante de Néper), noté e :

 

e=2.71828...

 

On a alors :

 

Ln( 1 )=0

Ln( e )=1

Ln( 2*e )=1.69314...

Ln( e^2 )=2

Ln( e^3 )=3

etc.

 

On calcule le logarithme en base quelconque B par la formule :

 

LogB( X ) = Ln( X )/Ln( B )

Modifié 6 décembre 2017 par Fred_76

[Invité Wolfan]

─ aberration et nutation : lunettes méridiennes ;

─ position des planètes (d'où l'étude des orbites planétaires) : lunettes méridiennes ;

─ études des étoiles doubles : lunettes équatoriales ;

─ mouvement propre : lunettes méridiennes ;

─ premières parallaxes (et donc premières distances' date=' puis premières masses des étoiles) : lunettes méridiennes ;

─ découverte des astéroïdes : lunettes ;

─ étude de la surface des planètes : grandes lunettes équatoriales ;

─ début de la spectroscopie : grandes lunettes équatoriales ;

─ première carte du ciel photographique : lunettes équatoriales.

[/quote']

 

Bonjour,

 

En fait les télescopes à miroir sont les nouveaux nés, et se sont les lunettes qui ont posé les bases de l'astronomie que nous connaissons.

Après l'invention de l'électricité, le circuit imprimé..... bref la "technologie" a largement dopé les performances des instruments. Mais finalement on n'en sait pas beaucoup plus qu'avant concernant l'univers..cela reste un mystère.

 

Bon ciel étoilé & lunaire à tous

[pyrou61]

Oui et ça dépend du capteur et du temps d'exposition.

Quand Hubble (le télescope spatial) peut se permettre de rester une quarantaine d'heure dans une région vide... et bien on voit pleins d'objets très loin, alors que la taille du miroir etc... n'est pas non plus énorme par rapport à d'autres télescopes terrestres.

 

...justement, comment fait Hubble pour rester 40h sur un objet, il est pas en orbite autour de la terre ?

['Bruno]

Il me semble que 40h de poses, c'est en fait une accumulation, genre 480 poses de 5 minutes.

[Albuquerque]

 

D'autre part les miroirs de Hershel n'étaient pas exactement en bronze mais fait de deux tiers de cuivre et un tiers de fer blanc ou étain. Ce que l'on appelle "speculum metal."

Tandis que le bronze en majorité est du cuivre et 12% de fer blanc ou étain et parfois ajoutant d'autre composants en toute petite quantité.

 

Nan, le fer blanc c'est de l'acier étamé. Il n'y a aucun fer dans l'alliage télescopique. C'est bien un bronze (il y en des tas, y compris le bronze d'aluminium des pièces jaunes de 5, 10 et 20 centimes de franc - les Lagriffoul - de Bernadette) fait de cuivre et d'étain. Je ne sais pas d'où sort ton fer blanc, mais c'est un erreur.

[Jean-ClaudeP]

Voici un extrait de l'Histoire des Mathématiques de Montucla (fin 18e) et qui concerne les miroirs de télescope.

Il parle de miroir parabolique à la fin.

Comment les taillaient-ils ???

[VNA]

Peut être qu'en anglais c'est différent qu'en français?

 

J'ai lu dernièrement une biography de William Herschel (en anglais) où il était expliqué les difficultés de fabriquer ce genre de miroir!

 

"Speculum metal is a mixture of around two-thirds copper and one-third tin making a white brittle alloy that can be polished to make a highly reflective surface. It was used historically to make different kinds of mirrors from personal grooming aids to reflecting telescope optical mirrors until it was replaced by more modern materials.

 

Large speculum metal mirrors are hard to manufacture and the alloy is prone to tarnish, requiring frequent re-polishing. However, it was the only practical choice for large mirrors in high-precision optical equipment between mid-17th and mid-19th century, before the invention of glass silvering."

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Speculum_metal

 

Les miroirs de Hershel étaient moulés, donc la "matière"* était coulé dans un moule--d'ailleurs il avait essayé d'en faire un lui même et c'était un désastre d'après sa soeur!

 

* je ne connais pas la traduction en français de "speculum metal"

Modifié 12 décembre 2017 par VNA

[jgricourt]

Starissime a dit :

Merci

 

En fouillant sur le net j’ai trouvé cette formule de Bowen :

M = m – 2 + 2.5 x log ( D x T x G)

 

M*: magnitude limite de l’instrument m*: magnitude limite visuelle (environ 6 suivant la qualité du ciel) D*: diamètre de l’instrument en mm T*: transmission du télescope (en général de 0,6 à 0,8)

G*: grossissement utilisé

 

Comme je suis nul en math, notamment en logarithme, quelqu’un pourrait me donner un exemple concret avec cette formule ?

 

(juste une parenthèse)

 

Moi je l'aurai plutôt attribuée au variabiliste hollandais Henk Feijth car je ne connais pas ce Bowen. Il part de l'accroissement de magnitude classique modulée par la transmission: A = 2.5 x log(D^2/d^2 x T) = 2.5 x 2 x log(D/d x G x T) avec d = 6.31 (pupille) et en simplifiant l'expression on retrouve la formule mentionnée plus haut. 

 

[Jean-ClaudeP]

Peut être qu'en anglais c'est différent qu'en français?

Exactly.

 

The nautical almanac and astronomical ephemeris, for the year 1787.

By the Rev'd John Edwards, p. 208

Of polishing the metal, and giving it the true parabolic figure

 

 

Compositions of metals and semi-metals... for the specula of reflecting telescopes p. 213

On remarque qu'il y a de l'arsenic que l'on savait blanchir le cuivre.

 

speculum, pl. specula est un mot latin signifiant... miroir.

[Fred_76]

speculum, pl. specula est un mot latin signifiant... miroir.

 

Je croyais que c'était un gâteau belge au sucre candy à la cannelle et clou de girofle...

[Jean-ClaudeP]

Je croyais que c'était un gâteau belge au sucre candy à la cannelle et clou de girofle...

les speculoos... j'adore ça

['Bruno]

Pourtant, l'invention de la lunette astronomique par Galilée (il a inventé la lunette astronomique au sens strict, c'est-à-dire un objet différent de la longue-vue inventée par les Hollandais) a bien été une date historique de l'astronomie, puisqu'elle a permis à Galilée d'établir des preuves observationnelles de l'héliocentrisme et du comportement des planètes (satellites, phases de Vénus, etc.)

 

Il est intéressant de voir que quasiment toutes les premières réponses de ce fils ont immédiatement tournées à de savants calculs. Je trouve que c'est caractéristique de notre époque...

Non, c'est juste du hors-sujet. C'est caractéristique d'un forum.

Modifié 13 décembre 2017 par 'Bruno

[VNA]

The first person to apply for a patent for a telescope was a Dutch eyeglass maker named Hans Lippershey (or Lipperhey). In 1608,

 

Ça a pris quelques années pour voir que c'était des annaux autour de Saturne!

On pensait à l'époque que c'était des anses de panier autour de Saturne, pour dire que la qualité des lentilles étaient loin d'être performantes!

Modifié 13 décembre 2017 par VNA

[Jean-ClaudeP]

On pensait à l'époque que c'était des anses de panier autour de Saturne, pour dire que la qualité des lentilles étaient loin d'être performantes!

Etait-ce simplement un problème de qualité de lentilles ?

['Bruno]

Oui, c'était aussi le problème du chromatisme : avec une seule lentille, pour avoir des images nettes il fallait des focales affolantes, et on ne s'en était pas rendu compte au début. Les premières lunettes comme celles de Galilée montraient sans doute des images dignes d'un Eden Astro.

[Jean-ClaudeP]

l'instrument est effectivement l'objet qui à permis de prouver et valider une théorie

En quoi la lunette de Galilée a prouvé l'héliocentrisme ?

 

Dans le cas du télescope de Newton, l'objet n'a rien fait en lui-même

Herschel n'a-t-il pas découvert, entre autre chose, une nouvelle planète dans un système qui était limité à Saturne depuis l'antiquité ? Son grand télescope front view lui a permis de découvrir pas mal de choses du ciel profond, non ?

[VNA]

En quoi la lunette de Galilée a prouvé l'héliocentrisme ?

 

 

Herschel n'a-t-il pas découvert, entre autre chose, une nouvelle planète dans un système qui était limité à Saturne depuis l'antiquité ? Son grand télescope front view lui a permis de découvrir pas mal de choses du ciel profond, non ?

 

Si je me souviens de mes lectures, Hershel avait construit un télescope de 23 pouces puis un monstre de 40 pouces qui était presque impossible de s'en servir. En effet il avait découvert Uranus.

[Ygogo]

En quoi la lunette de Galilée a prouvé l'héliocentrisme ?(...)

 

Bonsoir

 

L'argument observationnel le plus fort et le plus facile à comprendre, donné par Galilée en faveur de l'héliocentrisme, concernait les changements périodiques d'aspect de la planète Vénus.

Les "phases" successives correspondaient exactement à ce qu'on pouvait attendre d'un globe tournant autour du Soleil, et elles étaient en contradiction avec le modèle de Ptolémée.

Ces "phases" étaient inobservables sans instrument d'optique.

 

Un autre argument était plus indirect, et plutôt dirigé contre la doctrine d'Aristote : puisque des "étoiles médicéennes" tournaient autour de Jupiter, cela montrait que la Terre n'était pas obligatoirement le centre de tous les mouvements orbitaux, et aidait à concevoir que les planètes puissent tourner autour du Soleil...

[Ygogo]

(...) Les premières lunettes comme celles de Galilée montraient sans doute des images dignes d'un Eden Astro.

 

Oui, et pas seulement à cause du chromatisme... les verres étaient peu homogènes, les défauts de polissage non négligeables.

De toute façon la combinaison optique "type Galilée" donne des aberrations importantes. On peut facilement s'en percevoir en faisant l'expérience : même avec des lentilles modernes de bonne qualité, c'est étonnant de médiocrité

[VNA]

Médiocrité ou à quel prix est la qualité?