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Introduction au chapitre de physique stellaire
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
Le but de ce sous-chapitre consiste à introduire les outils qui permettront de comprendre la classification des étoiles, l'évolution stellaire. Il répond principalement aux questions :
- Que représente la température effective d'une étoile ?
- Comment mesure-t-on sa luminosité ? Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, magnitude, effet Doppler, corps noir, spectroscopie
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Instrumentation
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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Quatrième chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
L'astrophysique d'aujourd'hui s'appuie sur des outils instrumentaux de pointe.
Le but de ce chapitre est de parcourir quelques-uns des grands principes instrumentaux, qui permettent de mesurer les informations spatiale, spectrale, temporelle... présentes dans les signaux astrophysiques. Il montre comment recueillir, décortiquer, investiguer, redresser et interpréter ces derniers. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, astrophysique, instrumentation, optique, diffraction, interférence, spectrométrie, miroir, télescope, monture, astrométrie, photométrie, imagerie, spectro-imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, optique adaptative, chaîne de mesure, traitement du signal
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Fondamentaux de l'observation astronomique
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
Le sous-chapitre Outils reprend quelques grandes lignes de l'optique géométrique et de l'optique physique, dans une approche clairement astrophysique (les objets sont p.ex. vraiment à l'infini !), nécessaires à la compréhension de la formation des images en astrophysique. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, astrophysique, instrumentation, optique, diffraction, interférence, miroir, télescope, monture
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Fenêtres sur l'Univers
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît, Theureau Gilles, Gerbaldi Michèle
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Le cours en ligne "Fenêtres sur l'Univers" est conçu pour l'accompagnement et l'approfondissement de notions d'astronomie et d'astrophysique. Il reste très proche de la physique, en privilégiant l'outil physique pour comprendre comment fonctionnent les concepts et les objets astronomiques.
Le cours comporte 4 chapitres
- Distance et temps : Se repérer, dans le temps comme dans l'espace, est à la base de toute bonne astrophysique. Il suffit, pour s'en convaincre, de penser à l'étape première de l'analyse d'un problème mécanique : la nécessaire identification d'un référentiel, càd d'un solide sur lequel appuyer l'étude, muni d'une horloge fiable et précise. Ce référentiel s'accompagne d'un repère, qui doit permettre des mesures précises. Ce chapitre aborde ainsi les mesures de temps et d'espace qui serviront à définir le cadre de travail de toute l'astronomie.
- Masse : Comment "peser" l'Univers et ses objets ? Ce chapitre aborde les droits et devoirs de l'interaction gravitationnelle, qui régit l'Univers à toute échelle, et répond lorsque c'est possible à la question pesée... euh, posée.
- Température : Sous le terme de température sont rassemblés les phénomènes énergétiques responsables et constitutifs du rayonnement d'un objet de l'Univers. Le lien entre la thématique astrophysique et la microphysique apporte la lumière. Et la température est toujours en embuscade, via le gaz parfait, via le corps noir, pour régenter les lois physiques.
- Instrumentation : L'astrophysique d'aujourd'hui s'appuie sur des outils instrumentaux de pointe.
Le but de ce chapitre est de parcourir quelques-uns des grands principes instrumentaux, qui permettent de comprendre le fonctionnement d'une chaîne de collecte du signal, en décortiquant les informations spatiale, spectrale, temporelle... présentes dans les signaux ténus observés. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances, gravitation, Newton, dynamique, binarité, exoplanètes, lois de Kepler, systèmes binaires, marées, problème à N corps, température, étoile, luminosité, magnitude, évolution stellaire, effet Doppler, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell, instrumentation, optique, diffraction, interférence, spectrométrie, miroir, télescope, monture, astrométrie, photométrie, imagerie, spectro-imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, optique adaptative, chaîne de mesure, traitement du signal
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Evolution stellaire
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît, Gerbaldi Michèle
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
Le but de ce sous-chapitre est de présenter différents outils qui permettent de comprendre les bases de l'évolution des étoiles, avec de la physique simple et juste.
Simplicité et justesse n'impliquent malheureusement pas la précision nécessaire pour rendre compte des phénomènes observées. Elles donnent néanmoins des idées qualitativement correctes, quantitativement raisonnables, que l'on sera amener à préciser en tenant compte des résultats obtenus par des moyens autrement plus précis... mais impossibles à présenter dans ce cours.
La première section introduit des notions physiques utiles pour la suite, dont une est essentielle : la compression gravitationnelle.
En 3 étapes sont ensuite abordées la naissance, la vie et la mort des étoiles, essentiellement sous l'angle des processus physiques à l'œuvre. La dernière section introduit les résultats de physique stellaire induits par les processus précédemment décrits, pour décrire l'évolution stellaire à partir de modélisations plus précises. Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, évolution stellaire, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell, gravitation
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Distance et temps
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît, Theureau Gilles, Gerbaldi Michèle
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Premier chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers".
Les mesures de distances et de temps donnent accès à un très grand nombre de paramètres fondamentaux en astrophysique.
L'accès au temps est souvent immédiat et complexe à la fois : les phénomènes astrophysiques sont à la base des premières unités temporelles - la rotation de la Terre sur elle-même a servi à définir la seconde - et restent une base pour les unités usuelles du jour et de l'année. Par ailleurs, les distances à considérer dans l'Univers mélangent les notions de temps et d'espace, la lumière mettant un certain... temps à se propager de tout objet à la Terre (1.3 s de la Lune, 8 min pour le Soleil, 4 ans pour l'étoile la plus proche).
Les distances astronomiques se caractérisent non seulement par leurs grandes valeurs, mais aussi par le fait que leur mesure représente toujours, dès que l'on quitte la Terre, une extrapolation. Si la Terre est à un bout de la règle, l'autre bout de la règle reste inaccessiblement lointain. Il a donc fallu inventer des techniques d'extrapolation solides, pour mesurer les distances avec des règles infiniment plus courtes que les distances à mesurer.
Enfin, distance et temps permettent conjointement de définir les multiples référentiels d'étude des questions astronomiques. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances
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Chaîne de mesure
/ Observatoire de Paris
/ 02-09-2008
/ Unisciel
Mosser Benoît
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sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers"
On peut diviser la chaîne de mesure en plusieurs étapes. Parfois, il peut être difficile de distinguer aisément leur rôle : d'une part, elles sont intimement liées dans la qualité de l'observation ; d'autre part, leur intégration dans une outil d'observation efficace peut les solidariser intimement. L'ambition néanmoins ce sous-chapitre : mettre un peu d'ordre.
- Collecter : Choisir un entonnoir à photons aux propriétés voulus, souvent le plus grand possible, et transformer le front d'onde initial en un front d'onde plus concentré.
- Mettre en forme : Travailler les photons pour les compter, les classer par couleur et/ou les repérer spatialement.
- Détecter : Convertir le signal lumineux en signal électrique, sans perdre aucune des propriétés gagnées par l'instrument.
- Analyser : Traduire en mesures physiquement pertinentes les observables.
- Traiter : Commencer (modestement) à traiter les mesures. Mot(s) clés libre(s) : astronomie, astrophysique, instrumentation, optique, spectrométrie, miroir, astrométrie, photométrie, imagerie, spectro-imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, chaîne de mesure, traitement du signal
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