Les unit

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Les unités de mesureen astronomie dobservation
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Plan

• Notation scientifique
• Unités de mesure
• Distance
• Masse
• Vitesse
• Temps
• Mesure angulaire

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1. Notation scientifique

• Les nombres manipulés en astronomie sont souvent
  très longs à écrire de manière habituelle. Par
  exemple, lâge de lUnivers est denviron 13 700
  000 000 années.
• Afin de faciliter lécriture de tels nombres, les
  astronomes utilisent une notation particulière,
  la notation scientifique. Pour exprimer lâge de
  lUnivers en notation scientifique on utilise des
  puissances de dix précédées, si nécessaire, dun
  facteur multiplicatif 1,37 x 1010 années soit
  13,7 milliards dannées !.

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Préfixes courants représentant les puissances de
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10-9 0,000000001 Un milliardième
(nano) 10-6 0,000001 Un millionième
(micro) 10-3 0,001 Un
millième (milli) 100 1
Un 103 1 000 Mille
(kilo) 106 1 000 000 Un million
(méga) 109 1 000 000 000 Un milliard
(giga)
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2. Les unités en astronomie

• Masse
• Distance et dimension
• Dimension angulaire
• Temps
• Vitesse

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2.1. Masse des étoiles et des galaxies

• Notre Soleil a environ une masse de
• Cette masse sert de référence pour mesurer les
  autres masses qui sont exprimées comme multiples

1 990 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kg
?
7
Exemples
Cette pouponnière détoiles contient quelques
milliers détoiles. La masse des plus brillantes
est denviron 100 M .
Dans les galaxies semblables à la Voie lactée, on
compte environ 100,000,000,000 étoiles. Ainsi, la
masse typique dune galaxie est de 1011 M .
8
2.2. Dimensions et distances
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2.2.1. Taille détoiles et de planètes
diamètre solaire 1,4 x 106 km
diamètre terrestre 1,3 x 104 km
10
2.2.2. Petites distances Lunité astronomique
(au)

• On se sert de la distance Terre-Soleil comme dun
  étalon, que lon nomme unité astronomique.
• Lunité astronomique est la distance moyenne
  entre la Terre et le Soleil (1,496 x 108 km).

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Distance moyenne entre les planètes et le Soleil
en unités astronomiques.
Planète Distance (ua)
Mercure 0,4
Vénus 0,7
Terre 1
Mars 1,5
Jupiter 5,2
Saturne 9,5
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Avec cette unité, la distance de la Terre au
Soleil vaut 1
40
30
19
9,5
5,2

• Si on exprime les autres distances en UA, cela
  permet de les comparer à la distance Terre-Soleil

1,5
1
0,72
0,4
13
2.2.3. Grandes distances lannée-lumière
Utilité Puisque létoile la plus près du Soleil
est à 4 x 1013 km du Soleil, les astronomes
utilisent dautres unités pour mesurer des
distances.
Soleil
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Lannée-lumière (a.l)
Une année-lumière est définie comme la distance
parcourue par la lumière en un an soit 9,46 x
1012 km ou 63 240 UA.
Létoile la plus près du Soleil est à environ 4,2
a.l.
Soleil
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Quelques distances
Objet Distance en a.l. de la Terre
Lune 1,3 seconde-lumière
Soleil 8 minutes-lumière
Pluton 6,7 heures-lumière
Proxima du Centaure 4,2 a.l.
Centre de la Voie lactée 26 000 a.l.
Galaxie dAndromède 2 000 000 a.l.
Horizon cosmique 30 000 000 000 a.l.
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2.2.4. Une autre unité Le parsec (pc)

• Idée
• Définition
• Le parsec est défini comme la distance dune
  étoile ayant une parallaxe annuelle de 1 seconde
  darc. (3,24 a.l, ou 3,1 x 1013 km).

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Le parsec (pc) mesure

• Voici la relation simple utilisée afin dobtenir
  la distance en parsec (pc)

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Exemple Distance galactique
Diamètre de notre galaxie 80 kpc. Nous sommes
situés à 8 kpc du centre de la Voie Lactée.
19
Exemple Distance intergalactique
Dimension du groupe de galaxies regroupant la
Voie lactée (Amas Local) r 1Mpc. Soit 30 000
000 000 000 000 000 Km !
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Ordonnée du plus petit (1) au plus grand (5) les
objets suivants

1. Dimension dune galaxie typique
2. 1 année-lumière
3. 1 parsec
4. Distance de létoile la plus près (à part le
   Soleil)
5. Dimension de lorbite de Neptune

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2.3. Quelques vitesses en astronomie

• Vitesse dune étoile p/r aux autres 10 km/s
• Vitesse relative dune étoile p/r au centre de la
  galaxie 250 km/s
• Vitesse relative dune galaxie p/r aux autres
  galaxies 1 000 km/s

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2.4. Temps

• La Terre est vieille 4,6 milliards dannées
• Notre Galaxie est très vieille 10 milliards
  dannées
• LUnivers est très très vieux 13,6 milliards
  dannées

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3. Mesure angulaire
Les astronomes utilisent des mesures angulaires
afin de préciser les postions et les dimensions
des astres.
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Mesure angulaire (suite)

• On utilise comme unité de base le degré º
• Le cercle complet 360º
• Un angle droit 90º
• Distance angulaire mesure le nombre de degrés
  séparant deux objets sur la sphère céleste.
• Diamètre angulaire ou dimension angulaire est le
  nombre de degrés dun côté à lautre dun objet
  céleste.
• Le diamètre apparent de la Lune est 0,5º (1/2º )
• Le diamètre angulaire du Soleil est également
  0,5º (1/2º )

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Observation
La Grande Ourse (Ursa Major)
Dubhe (lours en arabe)
Merak (les reins de lours)
26
Observation
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Déterminez le diamètre apparent de lobjet
ci-dessous. Votre réponse dépend de la distance
qui vous sépare de lobjet
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Mesures angulaires (suite)
1º 60 minutes darc 60' 1' 60 secondes
darc 60 Soit 1º 60 x 60 3 600 secondes
darc 3 600''