Avec ses 32 m&egrave;tres de diam&egrave;tre, la [popupdefinition id=19000]coupole[/popupdefinition] du GranTeCan en impose ! Une [popupdefinition id=5357]climatisation[/popupdefinition] maintient &agrave; l'int&eacute;rieur une temp&eacute;rature identique &agrave; celle de l'ext&eacute;rieur, pour &eacute;viter les [popupdefinition id=999]turbulences[/popupdefinition] quand la trappe est ouverte.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

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L'impressionnante coupole du GranTeCan - Photos Futura

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Turbulence

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Coupole

L'impressionnante coupole du GranTeCan

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Depuis le sommet de l'&icirc;le de La Palma, aux Canaries,&nbsp;&agrave; 2 400 m&egrave;tres d'altitude, alors qu'on tourne le [popupdefinition id=2433]dos[/popupdefinition] &agrave; la [popupdefinition id=450]caldeira[/popupdefinition] vertigineuse de Taburiente, l'observatoire du&nbsp;Roque de los Muchachos surplombe la mer de [popupdefinition id=14525]nuages[/popupdefinition]. &copy; [popupbiographie id=2293]Jean-Baptiste Feldmann[/popupbiographie]&nbsp;

L'observatoire du Roque de los Muchachos, dont fait partie le GranTeCan

Un photographe passionné d'astronomieJean-Baptiste Feldmann est un journaliste et photographe passionné d'astronomie, dont les talents s'étendent au-delà des frontières du ciel étoilé. En tant que photographe amateur, il se consacre principalement à la réalisation d'images célestes qui captivent l'imagination en mariant les splendeurs du ciel nocturne aux paysages terrestres. Cette passion pour l'astronomie se reflète dans son travail, où il capture la majesté de l'univers dans chaque cliché. Parallèlement à son métier d'enseignant, Jean-Baptiste consacre une part importante de son temps à explorer les mystères de l'espace et à les partager avec le monde à travers ses photographies et ses écrits.Au sein de Futura, Jean-Baptiste Feldmann a développé la rubrique Sciences avec des articles enrichis sur la planète et l'espace. Son expertise dans le domaine de l'astronomie et des phénomènes spatiaux transparaît dans chacun de ses contenus, qui allient précision scientifique et narration engageante.

Jean-Baptiste Feldmann

Un nuage correspond à un amas visible de gouttelettes d’eau (et de glace) issues de la condensation et d’aérosols, en suspension dans l’atmosphère d’une planète. Sur Terre, on les retrouve principalement dans la troposphère (la couche la plus basse).
La formation des nuages
La quantité maximale possible de vapeur d’eau dans une masse d’air dépend de la température et de la pression. Ainsi, lors d’un refroidissement, une partie de la vapeur d’eau se condense en fines gouttelettes, parfois au niveau du sol (brouillard), mais le plus souvent en altitude. Parfois, des particules en suspension dans l’air (aérosols) font office de noyaux de condensation ou de congélation, facilitant le changement d’état de l’eau. Ensemble, et grâce à des phénomènes microphysiques, comme l’effet de Bergeron, puis par agrégation, on obtient un nuage. Lorsque les gouttelettes ou les cristaux de glace deviennent trop massifs pour rester en suspension, ils tombent au sol sous forme de précipitations (pluie, neige, grêle).
L'ascension du nuage dans le ciel dépend notamment de la stabilité de la masse d'air. © P.P.Feyte.
 Fin de vie des nuages : la dissipation
Les nuages se dissipent lorsque la température augmente. En effet, dans cette configuration, l’air peut contenir davantage d’eau sous forme de vapeur. La quantité de gouttelette d’eau ou de cristaux de glace diminue, dégonflant progressivement la masse nuageuse.
Différents types de nuages
Un nuage peut exister sous de nombreuses formes, en fonction de l’altitude à laquelle il se forme, de sa dimension, de son mode de croissance, de son opacité ou encore de sa composition. Comme pour les plantes, ils sont classifiés en genres (une dizaine), puis déclinés en espèces et en variétés. On peut par exemple penser aux cirrus, aux cumulonimbus, aux stratus ou aux altocumulus.
Nuages nacrés et nuages noctulescents
Si l’essentiel des nuages que l’on observe se forment au niveau de la troposphère, la couche la plus basse de l’atmosphère, des masses nuageuses peuvent aussi se former dans les couches supérieures. Au niveau de la stratosphère, entre 15 et 25 km d’altitude, se forment parfois des nuages nacrés, surtout au niveau des pôles durant l’hiver. Plus haut, vers 80 km d’altitude, dans la mésosphère, apparaissent occasionnellement des nuages noctulescents, qui semblent briller la nuit. En réalité, ils ne sont visibles que lorsque le soleil brille en dessous, donc à l’aube ou au crépuscule.

Nuage

L’attaque par déni de service, ou DoS (en anglais Denial of Service), vise à perturber, ou paralyser totalement, le fonctionnement d’un serveur informatique en le bombardant à outrance de requêtes erronées.
Le but peut être d’affecter un service en ligne ou le réseau d’une entreprise en saturant une des ressources du système : la bande passante, l’espace de stockage, la capacité de traitement d’une base de données, les ressources de calcul des processeurs, la mémoire vive, etc.
Attaques par déni de service
Exploitation de failles de sécurité présentes dans l’un des composants du système ;Attaque SYN Flood : demandes de synchronisation TCP incomplètes envoyées au serveur ;UDP Flooding : génération d’une grande quantité de paquets UDP ;Packet Fragment : exploite des faiblesses au niveau de la défragmentation IP ;Smurfing : trucage des paquets ICMP ECHO REQUEST.
Ordinateur zombie, ou botnet, et DDoS
Si les premières attaques par déni de service étaient le fait de cyberpirates solitaires œuvrant à partir d’un seul ordinateur, la technique s’est rapidement perfectionnée avec le recours à des réseaux d’ordinateurs « zombies » aussi appelés botnet (contraction des termes anglais robot et network). Ces machines, qui ont été préalablement infectées à l’aide d’un logiciel malveillant, sont commandées à distance via un centre de contrôle (command center) opéré par un ou plusieurs pirates.
Dans ce cas, on parle d’attaque par déni de service distribué (en anglais DDoS ou Distributed Denial of Service). Un botnet peut compter parfois plusieurs milliers d’ordinateurs dont les propriétaires ignorent tout de l’infection dont ils sont victimes.
Les attaques par déni de service sont souvent utilisées pour extorquer de l’argent aux victimes. Il s’agit, dans la plupart des cas, de sociétés prospères qui peuvent perdre énormément d’argent en cas de blocage de leur service en ligne ou de leur réseau informatique. © Tom-b,Wikimedia Commons,CC by-sa 3.0
Chantage et extorsion
À l’origine, les attaques DoS étaient utilisées par des hackers comme des démonstrations de force destinées à gagner le respect de leur communauté. Cependant, le développement de l’économie numérique en a fait une arme de représailles, de chantage voire d’extorsion. Un pirate va lancer une attaque contre une entreprise ou un service en ligne puis lui réclamer de l’argent pour y mettre fin.
Une pratique très répandue consiste également à louer un botnet pour perpétrer une attaque. Pour quelques dollars de l’heure, on trouve facilement ce genre « d’outils » sur le marché noir d’Internet.
 Face à ce type de menaces, des unités de lutte contre le cybercrime mènent régulièrement des opérations de démantèlement de ces botnets. En 2013, Microsoft a fait tomber le botnet Citadel qui aurait causé près de 500 millions de dollars de pertes financières à des particuliers et des entreprises.Champ lexical : denial of service | doS | dDoS

Déni de service

Le terme caldeira provient du mot espagnol ou latin qui signifie « chaudron ». Comme son nom l’indique, il fait référence à une vaste dépression circulaire qui se forme au niveau d’un volcan. Tous les volcans ne possèdent pas une caldeira (ou caldera), qui ne doit pas être confondue avec le cratère qui se situe au sommet de l’édifice volcanique et qui est lui, associé à l’explosivité du volcan.Un effondrement de la chambre magmatiqueUne caldeira se forme en effet lors de l’effondrement de la chambre magmatique d’un volcan. À la suite d’une éruption particulièrement violente, il peut arriver que la chambre magmatique soit totalement vidangée. Incapable de soutenir le poids de l’édifice au-dessus de lui, le toit du réservoir magmatique s’effondre alors, entraînant une subsidence du sol en surface. La dépression ainsi créée peut mesurer plusieurs kilomètres de large.L’île de Santorin, qui n’est autre que l’immense caldera du volcan Théra. © Nasa, Wikimedia Commons, domaine publicLa circulation de fluides hydrothermaux est également suspectée de jouer un rôle, en altérant progressivement les roches et en créant ainsi des zones de faiblesse au sein de l’édifice volcanique. Dans ce contexte, il apparaît que la formation d’une caldeira ne serait donc pas nécessairement associée à une éruption, mais pourrait se produire de manière bien plus lente. Ce type de comportement pourrait expliquer la formation de vastes caldeiras au-dessus de chambres magmatiques de petites tailles, notamment sur les volcans boucliers.Des événements catastrophiques plutôt raresCouramment associées à de grandes éruptions explosives, les caldeiras peuvent également résulter d’éruptions effusives. Dans tous les cas, la taille de la caldeira est directement reliée à celle de la chambre magmatique. L’extension de la caldeira permet donc d’avoir une idée de l’ampleur du réservoir magmatique.La formation d’une caldeira est un événement plutôt rare, qui n’a été observé que quelques fois en un siècle, malgré le grand nombre de volcans en activité. L’un des derniers événements de ce type est survenu sur le volcan Kilauea, à Hawaï en 2018. Quoi qu’il en soit, les volcanologues restent attentifs à toute évolution lors d’une éruption, dans le but de prévenir au plus vite la survenue d’un tel événement. La formation d’une caldeira représente en effet un événement catastrophique qui peut être dévastateur pour les populations.Caldeira du mont Tambora (Indonésie) en 2017. © Tisquesusa, Wikimedia Commons, CC by 4.0 En Europe, les caldeiras les plus importantes sont celles du Santorin, des champs Phlégréens ou du Laacher See. Aux États-Unis, on trouve les célèbres Kilauea et Yellowstone. En Asie, le Pinatubo, le Krakatoa, le lac Toba ou encore le Tambora possèdent des caldeiras.

Caldera

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Les [popupdefinition id=586]ordinateurs[/popupdefinition] de la salle des commandes du GranTeCan g&egrave;rent trois programmes d'optimisation :<ul><li>l'optique adaptative : correction des effets de la [popupdefinition id=999]turbulence[/popupdefinition] ;</li><li>l'optique active : meilleure configuration pour les trois [popupdefinition id=1009]miroirs[/popupdefinition] (primaire, secondaire et tertiaire) selon l'inclinaison du [popupdefinition id=971]t&eacute;lescope[/popupdefinition] ;</li><li>le choix des observations selon la [popupdefinition id=1646]transparence[/popupdefinition] du ciel et la pr&eacute;sence ou non de la [popupdefinition id=2550]Lune[/popupdefinition].</li></ul>&copy; Jean-Baptiste Feldmann

La salle des commandes du GranTeCan

C’est IBM France qui introduit le mot ordinateur dans la langue française en 1955 afin d’éviter de traduire littéralement l’anglais computer jusque-là destiné aux machines scientifiques. Le cas français est assez rare parce que quantité de langues ont préféré transcrire directement l’anglais : Компью́тер en russe, computer en italien, en allemand, computador en portugais. L’espagnol utilise à la fois computadora et ordenador qu’il tire du français. Dans les années 1950, le vocabulaire manque en effet pour décrire une fabuleuse machine issue des travaux du mathématicien britannique Alan Turing.La miniaturisation et la baisse du coût des ordinateurs Apparu dès 1939, l’ordinateur a suivi un cycle de vie comparable à celui des inventions de la révolution industrielle comme l’automobile. Son coût a d’abord été très élevé et destiné à une clientèle restreinte. Seuls les États-Unis ont les moyens de fabriquer des ordinateurs au sortir de la Seconde Guerre mondiale, comme l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Peu à peu, son usage se répand :l’apparition du circuit intégré permet à des entreprises moyennes de s’en doter à partir de la seconde moitié des années 1950 ;la bureautique se développe à partir des années 1970 ;dans la seconde moitié des années 1990, il se répand dans les foyers et profite de l’essor du Web ;il existe aujourd’hui sous forme de tablettes, de smartphones, d’ordinateurs portables.Aujourd'hui, l'ordinateur se décline sous forme de tablette et d'ordinateur portable. Son usage est très répandu dans les entreprises et les foyers. © Bullrun, Adobe StockUn système de traitement de l’information programmable Conformément à la théorie d’Alan Turing un ordinateur est un système de traitement de l’information organisé en programmes. Une lecture séquentielle conduit l’appareil à exécuter sur un mode binaire des opérations arithmétiques et logiques dès sa mise sous tension.Comment un ordinateur fonctionne ? Un ordinateur combine le logiciel ou software qui donne des instructions et du matériel que l’on appelle le hardware. L’informatique est conçue sur le modèle du corps humain composé du cerveau, des organes et des entrées et sorties qui équivalent à la perception. Le logiciel ou software, cerveau de l’ordinateur Le logiciel est composé d'une série de séquences d’instructions, que l’on appelle programmes, et de données, qu’analyse et traite l’appareil. Le système d’exploitation est la partie la plus importante du logiciel parce qu’il gère les ressources d’un ordinateur. La qualité d’un logiciel doit notamment tenir compte de : des fonctionnalités complètes ;la fiabilité ;la performance ;la précision des résultats ;la simplicité.Le hardware ou matériel informatique Le hardware n’est autre que le matériel informatique. Il reçoit et applique les ordres du logiciel. Il comporte notamment :le processeur qui traite les données ;la carte-mère, responsable du support des composants ;la RAM ou mémoire vive ;la carte vidéo et le moniteur ;le clavier.Comment nettoyer un ordinateur ? Il existe plusieurs façons de nettoyer un ordinateur. On peut naturellement le faire physiquement en mettant au propre les ventilateurs ou en changeant les pièces. Il est également possible de faire appel à des fonctions de votre appareil ou à des logiciels spécialement dédiés.Nettoyer physiquement l’appareilUne bombe à air destinée à cet usage devrait nettoyer les ventilateurs.Changer les composants de l’appareil. Faire appel à des logiciels gratuitsVous pouvez télécharger CCleaner, CCEnhancer ou encore AdwCleaner gratuitement pour nettoyer votre ordinateur.Il est aussi fortement recommandé de consulter un spécialiste de l’informatique.

Ordinateur

Instrument d'observation dont l'objectif est constitué par un miroir.

Télescope

Surface optique réfléchissante utilisée dans les réflecteurs (télescope). On distingue le miroir principal qui réfléchit les rayons lumineux vers un miroir secondaire qui renvoie l'image vers l'oculaire. Ces miroirs peuvent être concaves, convexes, sphèriques, paraboliques.

Miroir

Une lune
Une lune avec un « L » minuscule est le satellite d'une planète. Par exemple Phobos et Deimos sont les deux lunes de la planète Mars.
La Lune
La Lune avec un « L » majuscule est l'unique satellite naturel de la Terre ; elle résulte sans doute d'une collision il y a 4,4 milliards d'années entre notre planète naissante et un petit corps céleste appelé Théia. Les Hommes, qui l'observent depuis longtemps, ont remarqué qu'elle présentait des phases successives qui revenaient tous les 29,53 jours, un cycle appelé lunaison. En étudiant sa surface à l'œil nu puis avec des instruments ils ont découvert qu'elle comportait des zones sombres, les mers, et des zones claires. Les mers sont de grandes plaines de lave solidifiée. Ce magma très fluide est remonté des profondeurs après un intense bombardement de la Lune par des astéroïdes il y a un peu moins de 4 milliards d'années. Les épanchements successifs de lave ont cessé il y a environ 1 milliard d'années. Seules les régions les plus élevées ont échappé à ce remplissage. Ce sont les zones claires où l'on découvre au télescope de très nombreux cratères d'impacts et quelques chaînes de montagnes. Ce scénario a été corroboré par l'analyse des échantillons de roches lunaires rapportées par les différentes missions Apollo entre 1969 et 1972.
On pensait la Lune géologiquement morte et dénuée d'intérêt mais différents orbiteurs ont détecté ces dernières années des réserves d'eau au niveau des pôles lunaires. Cette eau a très certainement été amenée par des comètes et a pu se conserver dans le fond obscur et glacé des cratères.

Lune

Un milieu peut être qualifié de transparent lorsque l’énergie transportée par les ondes qui le traversent n’y est pas absorbée. L’air, par exemple, est un milieu transparent aux ondes électromagnétiques qui se situent dans le spectre du visible.
En effet, lorsque la fréquence d’une onde qui traverse un milieu est proche de la fréquence naturelle d’oscillation des molécules qui constituent ce milieu, l’onde interagit avec ce milieu. Plus ces interactions sont fortes, plus l’énergie de l’onde est absorbée. En revanche, en l’absence d’interactions, il n’y a pas d’absorption. Tout se passe presque comme si le milieu ne voyait pas passer l’onde.
Milieu transparent : une notion relative
Dans l’absolu, il est impossible de qualifier un milieu de transparent. La transparence dépend en effet des fréquences et donc des longueurs d’onde auxquelles on soumet le milieu.
Ainsi, la fréquence d’oscillation naturelle du verre se situe autour de 3,1012 Hz. Le verre est-il transparent dans le spectre du visible ? Oui. Toutefois, il perd cette transparence pour devenir opaque lorsqu’il est soumis aux fréquences de l’ultraviolet.
Transparent et translucide : quelle différence ?
Le terme « transparent » ne doit pas être confondu avec « translucide » qui désigne quant à lui un corps transmettant la lumière de manière diffuse ; à travers celui-ci, les objets apparaissent alors flous.

Transparent

Méca. Mode d'écoulement d'un fluide dans lequel se superpose au mouvement moyen un mouvement d'agitation aléatoire. La turbulence se caractérise par l'existence de transferts de matière s'effectuant dans des directions différentes de la direction moyenne d'écoulement (diffusion).
Dans un écoulement turbulent, la vitesse à un instant donné peut varier, de façon importante et imprévisible, pour des points rapprochés. La turbulence est un phénomène lié à la viscosité, dont l'étude, très complexe, fait intervenir des concepts et méthodes issus de la physique statistique (cf. libre parcours moyen) ou des systèmes dynamiques. 
Météo. La turbulence se manifeste dans l'atmosphère, en particulier dans le phénomène du vent. Son existence participe à la difficulté d'effectuer des prévisions météorologiques au-delà de cinq jours. 
Astro. Phénomène affectant la qualité de l'image obtenue avec un instrument d'obervation visuelle ou photographique. Dû principalement à des phénomènes thermiques (ondes de chaleur) ou dynamiques (mouvements de poussières) se produisant dans l'atmosphère.
lien sur la turbulence.

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Le GranTeCan b&eacute;n&eacute;ficie d'un des meilleurs ciels de l'[popupdefinition id=12782]h&eacute;misph&egrave;re Nord[/popupdefinition] : la couche nuageuse, assez rare sur l'&icirc;le, se situe en g&eacute;n&eacute;ral sous l'observatoire du Roque de los Muchachos (o&ugrave; se trouve le [popupdefinition id=971]t&eacute;lescope[/popupdefinition]), qui conna&icirc;t moins de 20 jours de pluie par an. &copy; [popupbiographie id=2293]Jean-Baptiste Feldmann[/popupbiographie]

Le GranTeCan, un télescope au-dessus des nuages

Le terme « hémisphère nord » peut prendre plusieurs significations en fonction du domaine dans lequel il est utilisé : géographie, astronomie ou géopolitique.
L’hémisphère nord en géographie
L’hémisphère nord correspond à la moitié supérieure du globe terrestre. Il s’étend de l’équateur, un plan diamétral, jusqu’au pôle Nord marquant son centre. Cette caractérisation peut être employée pour des astres sphéroïdaux ou toutes autres sphères célestes.
Il peut également porter le nom d’hémisphère boréal ou septentrional. 
Deux tiers des terres émergées de notre planète sont situées dans l'hémisphère nord. 
L’hémisphère nord en astronomie
L’hémisphère nord désigne la partie du ciel située au nord de l’équateur céleste. Il s’agit d’une projection de l’équateur terrestre qui est donc inclinée de 23°26’ par rapport au plan de l’écliptique. 
L’hémisphère nord en géopolitique (ou économie)
L’hémisphère nord décrit aussi l’ensemble des pays industrialisés, par opposition aux contrées en voie de développement, majoritaires dans l’hémisphère sud.Champ lexical : hémisphère boréal | hémisphère septentrional

Hémisphère nord

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Le GranTeCan est un [popupdefinition id=971]t&eacute;lescope[/popupdefinition] sur lequel chaque [popupdefinition id=1009]miroir[/popupdefinition] hexagonal de 8 centim&egrave;tres d'&eacute;paisseur poss&egrave;de, &agrave; l'arri&egrave;re, un syst&egrave;me sophistiqu&eacute; compos&eacute; de 36 v&eacute;rins motoris&eacute;s qui assurent des micro-corrections impos&eacute;es par la [popupdefinition id=999]turbulence[/popupdefinition] atmosph&eacute;rique.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Les miroirs du GranTeCan peuvent contrer la turbulence atmosphérique

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Plusieurs fois par seconde, la surface de chaque [popupdefinition id=1009]miroir[/popupdefinition] hexagonal du GranTeCan&nbsp;est l&eacute;g&egrave;rement d&eacute;form&eacute;e par des v&eacute;rins, command&eacute;s par un [popupdefinition id=586]ordinateur[/popupdefinition] qui analyse et interpr&egrave;te les ph&eacute;nom&egrave;nes de [popupdefinition id=999]turbulence[/popupdefinition] qui d&eacute;gradent les images.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Les vérins de correction du GrandTeCan

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Le&nbsp;Swedish Solar Telescope&nbsp;([popupdefinition id=1806]SST[/popupdefinition]) - la tour&nbsp;sur la photo&nbsp;- et le Dutch Open Telescope (DOT)&nbsp;- la&nbsp;structure &agrave; droite&nbsp;-&nbsp;se situent &agrave; l'observatoire du Roque&nbsp;de los Muchachos, aux Canaries,&nbsp;non loin du GranTeCan.Ces deux [popupdefinition id=971]t&eacute;lescopes[/popupdefinition] solaires, de respectivement 0,45 et un m&egrave;tre de diam&egrave;tre, sont parmi les instruments les plus performants au monde pour &eacute;tudier l'[popupdefinition id=850]atmosph&egrave;re[/popupdefinition] de notre [popupdefinition id=3730]&eacute;toile[/popupdefinition], le [popupdefinition id=3727]Soleil[/popupdefinition].&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Les autres télescopes de l'observatoire du Roque de los Muchachos

Une étoile est une boule massive et lumineuse de plasma liée par sa propre gravité dont le diamètre et la densité sont tels que la région centrale, le cœur, atteint la température nécessaire à l'amorçage de réactions de fusion nucléaire, c'est-à-dire de l’ordre de plusieurs millions de degrés. Ces réactions thermonucléaires libèrent de l’énergie lumineuse qui s’oppose à la contraction de l’étoile sous sa propre gravité. Pendant une grande partie de sa vie, avant que ses ressources d'énergie ne s'épuisent, une étoile est en équilibre hydrostatique sous l'action de ces deux forces et se trouve sur la séquence principale de ce qu’on appelle le diagramme de Hertzsprung-Russell.L’étoile la plus proche de la Terre est le Soleil, qui fait partie des naines jaunes. Le Soleil est une étoile assez ordinaire, dont la masse est de l'ordre de 1030 kg. Son diamètre est d’environ un million et demi de kilomètres, modeste par rapport à certaines étoiles, comme Antarès ou Bételgeuse, qui ont un diamètre des centaines de fois supérieur. Comme une étoile évolue dans le temps, en particulier lorsqu’elle quitte la séquence principale pour devenir une géante rouge, son diamètre n’est pas constant dans le temps. Il peut aussi varier régulièrement pour les étoiles variables périodiques, comme RR Lyrae et les Céphéides.Sur la gauche, on voit la structure interne du Soleil avec son cœur (core en anglais) où l'hydrogène brûle pour donner de l'hélium. L'essentiel du Soleil est dominé par la zone radiative (jaune), celle où le transfert de chaleur se fait par rayonnement. En surface, on voit la zone convective, où c'est la convection dans un fluide (comme dans l'eau d'une casserole qui bout) qui assure ce transfert. Sur la partie droite de ce schéma, on voit une géante rouge beaucoup plus grande que le Soleil (échelle en bas à droite), dominée par la convection. Elle brûle son hydrogène autour de son cœur en hélium. © ESOQuel est le rôle des étoiles ?Le rôle d'une étoile dans l'univers est crucial. Les étoiles sont des objets célestes qui produisent de l'énergie par des réactions de fusion nucléaire, principalement la fusion de l'hydrogène en hélium. Cette énergie est libérée sous forme de lumière et de chaleur, ce qui permet à l'étoile d'émettre de la lumière visible et d'irradier son environnement. Les étoiles jouent un rôle essentiel dans la formation et l'évolution des galaxies, car elles sont les principaux moteurs de la dynamique galactique. Leur gravité influence la structure et la composition des galaxies, tandis que leur lumière éclaire et réchauffe les espaces interstellaires.Les étoiles sont responsables de la synthèse des éléments chimiques lourds tels que le carbone, l'oxygène et le fer, qui sont essentiels à la formation de planètes et de systèmes planétaires. Par conséquent, les étoiles jouent un rôle fondamental dans la création des conditions propices à la vie telle que nous la connaissons. Comprendre le rôle des étoiles est essentiel pour approfondir notre connaissance de l'univers et de son évolution.Évolution chimique des étoiles : de l'hydrogène à la métallicitéAu début de sa vie, une étoile est majoritairement composée d’hydrogène et d’hélium, mais les réactions de fusion font évoluer sa composition chimique, et en particulier sa métallicité. Il s’agit de la quantité Z des éléments plus lourds que l’hélium présents dans l’étoile, ou plus exactement celle déterminée à sa surface. Le Soleil possède une métallicité de 0,02, soit 2 % de la masse du Soleil. Ces « métaux » sont principalement du carbone, de l’oxygène, de l’azote et du fer.Lorsque le cœur de l'étoile atteint une température de l'ordre de 7 à 8 millions de degrés, la température est assez élevée pour que les noyaux d'hydrogène fusionnent pour donner essentiellement de l'hélium 4He, mais aussi du deutérium 2H, suivant une réaction de fusion dite du cycle proton-proton. Si la température dépasse 18 millions de degrés, une autre chaîne de réactions devient prédominante : le cycle CNO (carbone-azote-oxygène). Dans le Soleil, 2,5 % de l'énergie est générée par ce cycle découvert par Hans Bethe et Carl Friedrich von Weizsäcker.Les Pléiades sont un amas ouvert d'étoiles se situant dans la constellation du Taureau. Ces étoiles partagent un mouvement commun à travers l'espace dans la Voie lactée. © CnesDes systèmes solaires multiples, complexes et binairesIl existe ce qu’on appelle des systèmes binaires et même multiples, formés de deux ou plusieurs étoiles gravitationnellement liées et qui se déplacent généralement l’une autour de l'autre sur des orbites stables. Quand deux de ces étoiles ont une orbite relativement proche, leur interaction gravitationnelle peut avoir un impact significatif sur leur évolution. Les étoiles peuvent faire partie d'une structure gravitationnellement liée beaucoup plus large, comme les amas ouverts, les amas globulaires et bien sûr les galaxies. Notre Voie lactée contiendrait environ 200 à 300 milliards d’étoiles selon les estimations des astronomes.La plupart des étoiles ont un âge compris entre un et dix milliards d'années. L’une des plus anciennes étoiles découvertes est l’étoile de Caffau, dont l’âge serait supérieur à 13 milliards d’années. Plus une étoile est massive, plus elles brûlent rapidement son carburant nucléaire. Les étoiles les plus massives vivent quelques millions d'années, tandis que des étoiles comme les naines rouges brûlent leur carburant très lentement et durent des dizaines, voire des centaines de milliards d'années.L'une des étoiles les plus massives connues est Eta Carinae, dont la masse est estimée entre 100 et 150 fois celle du Soleil. Une étude de l'amas ouvert des Arches suggère que la valeur de 150 masses solaires constitue la limite supérieure pour les étoiles dans l'ère actuelle de l'univers. La raison de cette limite proviendrait en partie de la limite d’Eddington, qui définit la luminosité maximale au-delà de laquelle une étoile est soufflée dans l’espace à cause de son propre rayonnement. Toutefois, les premières étoiles qui se sont formées après le Big Bang étaient probablement plus massives, jusqu'à 300 masses solaires ou plus, en raison de l'absence totale d’éléments plus lourds que le lithium dans leur composition.La naissance des étoiles et ses mystèresGrâce à une multiplateforme francophone sur la cosmologie contemporaine, Jean-Pierre Luminet et Hubert Reeves répondent à vos questions sur le site du projet Du Big Bang au vivant. © Dubigbangauvivant, ECP Productions, YouTubeLes grandes lignes de la formation des étoiles sont connues, mais lorsqu’on cherche à entrer dans les détails, les mystères s’accumulent. On sait que pour que s’amorce la formation d’une étoile, il faut qu'apparaissent des fluctuations de densité de matière qui possèdent certaines caractéristiques. Ainsi, un nuage de poussières et de molécules doit avoir, pour s’effondrer, une masse supérieure à ce que l’on appelle la masse de Jeans. Celle-ci dépend de la densité et de la température du nuage. S'il est trop chaud ou trop peu dense, la contraction gravitationnelle aboutissant à une étoile n’est pas possible. Bien souvent, lorsqu’un nuage se condense, il se fragmente en zones plus denses et plus chaudes, et c’est ainsi que des centaines d’étoiles peuvent se former presque simultanément à partir d’un seul nuage moléculaire.Ces nuages sont très froids, avec des températures de l’ordre de 10 K. Ils peuvent contenir jusqu’à un million de masses solaires et atteindre une taille de l’ordre de 150 années-lumière environ. Ils rayonnent peu, et surtout sont opaques à la lumière visible… mais pas à la lumière infrarouge.La vie et la mort des étoilesExtrait du documentaire Du Big Bang au vivant (ECP Productions, 2010). Jean-Pierre Luminet aborde notamment l'évolution des étoiles de type solaire et leur transformation en géantes rouges puis en naines blanches. © Jean-Pierre Luminet, ECP Production, YouTubeLes étoiles dont la masse est environ huit à dix fois inférieure à celle du Soleil finiront leur vie sous forme de naine blanche, et finalement de naine noire lorsqu’elles n’émettront plus de lumière (l’univers est encore trop jeune pour cela). Une naine blanche est un astre incroyablement dense ne dépassant pas 1,44 fois la masse du Soleil. Elle est le résidu d'une étoile modeste qui a épuisé son carburant nucléaire et éjecté ses couches supérieures sous forme de nébuleuse planétaire. Une naine blanche de la masse du Soleil possède un rayon de 7.000 km, et un centimètre cube de sa matière (dite dégénérée et dominée par des effets quantiques et relativistes) pèse alors une tonne !Se refroidissant très lentement, cet astre est plutôt inerte, mais lorsqu’il fait partie d’un système binaire, vient un moment où il arrache du gaz à l’étoile voisine. Un disque d’accrétion se forme alors. Du gaz tombe sur la naine blanche et fait augmenter sa masse jusqu'à ce qu'elle atteigne la limite de Chandrasekhar. Une explosion se produit alors, soufflant la naine blanche. C'est l'origine d'au moins une partie des supernovae que l'on appelle des SN Ia. Ces supernovae sont utilisées pour étudier l'expansion accélérée de l'univers et l'énergie noire.Extrait du documentaire Du Big Bang au vivant (ECP Productions, 2010). Jean-Pierre Luminet évoque l'évolution des étoiles massives qui finiront leur vie en explosant sous forme de supernova et donneront des cadavres stellaires, comme les étoiles à neutrons ou même un trou noir. © Jean-Pierre Luminet, ECP Productions, YouTubeLes étoiles plus massives, dépassant les dix masses solaires, exploseront en donnant des supernovae SN II, laissant comme cadavres stellaires des étoiles à neutrons et parfois des trous noirs. Avant cela, elles auront le temps de synthétiser des éléments plus lourds que le carbone en allant jusqu’au fer avec des réactions thermonucléaires de plus en plus complexes. Il faut pour cela qu’une de ces étoiles dépasse en son cœur la température de trois milliards de kelvins à un moment de sa vie. La « combustion » du carbone en néon, sodium et magnésium, puis celle du néon en oxygène et enfin celle de l'oxygène en silicium, sont alors possibles. Les « cendres » de chacune de ces réactions s'accumulent au centre de l'étoile pour servir de carburant à la combustion suivante, de sorte que l'étoile finit par avoir une structure en pelure d'oignon avec un cœur de fer et une enveloppe d'hydrogène. 

Étoile

Etoile centrale du système solaire. 
Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d'environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la Voie lactée. Dans la classification des étoiles, le soleil est une étoile de type G2.
La masse du Soleil représente la majeure partie de la masse du système solaire. Elle est utilisée comme unité de masse pour les étoiles. L'énergie solaire, d'une importance capitale pour la Terre et notamment pour la vie, est produite par les réactions nucléaires qui se déroulent au coeur du Soleil. Agé d'environ 5 milliards d'années, le Soleil continuera à briller, avec une luminosité augmentant lentement, pendant une durée équivalente, avant d'évoluer en géante rouge et finalement de mourir.
Le mouvement apparent du Soleil par rapport à la Terre donne lieu aux saisons, dues à l'inclinaison du plan de l'écliptique par rapport à celui de l'équateur terrestre. 
La rotation de 27 jours du Soleil autour de lui-même a été découverte par Galilée en 1611. 
On distingue dans le Soleil diverses couches parmi lesquelles le noyau ou coeur, la zone radiative, la zone de convection, la photosphère (qui émet la majeure partie de la lumière solaire), la chromosphère et sa partie extérieure, la couronne. La densité décroît avec l'altitude, du noyau vers l'atmosphère. La température régnant dans le noyau est de l'ordre de 15 millions de kelvins. Elle décroît dans les zones radiatives et convectives. Dans la photosphère, qui constitue la surface visible du Soleil, elle est de l'ordre de 5800 K en moyenne. Dans les plus basses couches de la chromosphère, la température décroît avec l'altitude jusqu'à environ 4500 K, avant de croître à nouveau, surtout dans la zone de transition, où cette croissance est très forte sur une épaisseur réduite. La température de la couronne atteint des températures de l'ordre de 106 K. Cette température extrêmement élevée n'est pas encore totalement expliquée. 
L'atmosphère solaire est un milieu complexe constitué de plasma soumis à un champ magnétique intense, siège d'éruptions solaires et qui émet le vent solaire. Les taches solaires, qui apparaissent sombres à cause de leur température plus basse sont, comme la couronne, des radiosources. L'activité solaire liée à ces phénomènes varie de manière cyclique.
Récemment, l'héliosismologie a permis de mieux appréhender la structure interne du Soleil. La couche convective interne n'est connue que par les ondes étudiées dans cette discipline et par l'étude des neutrinos solaires, produits au cours des réactions nucléaires se déroulant dans le coeur. Le déficit des neutrinos solaires observés par rapport à ceux attendus est l'une des interrogations de l'astrophysique solaire. 
L'observation du spectre solaire s'effectue grâce à des spectrohéliographes. Ce spectre comprend des raies, connues depuis Fraunhofer (1814), qui signalent la présence d'hydrogène et d'hélium principalement et d'une soixantaine d'autres éléments. Il comprend également des bandes qui trahissent la présence de molécules dans l'atmosphère solaire.

Soleil

L’atmosphère est, au sens large, une couche gazeuse qui enveloppe certains astres. La Terre ainsi que d’autres planètes ou les étoiles en sont pourvues. Une atmosphère peut contenir des particules en suspension (poussières, aérosols, etc.) ou atteindre des températures très élevées, comme c’est le cas pour les étoiles, engendrant alors une émission de lumière.Composition de l'atmosphère terrestreL’atmosphère terrestre est la partie la plus proche du sol de la Terre. C'est une couche de gaz qui entoure le globe maintenue par la force gravitationnelle et qui l'empêche de se disperser dans l'univers. Elle correspond à la couche de gaz et de particules qui entoure notre planète. L’air, inodore et incolore, se compose très majoritairement de diazote (78 %), de dioxygène (21 %) et d’autres gaz, dont l’argon et le dioxyde de carbone. Ceux-ci, cumulés aux particules en suspension, jouent un rôle fondamental dans le maintien de la vie : absorption partielle du rayonnement ultraviolet, tampon thermique ou réchauffement de la surface par effet de serre. Ainsi, entre le jour et la nuit, les températures fluctuent peu. Autre gaz, la vapeur d'eau peut se modifier et contenir aussi bien des éléments liquides tels que les embruns, la pluie…) ou solides tels que les grêlons, flocons de neige, particules de poussières. L'atmosphère transporte également des corps étrangers, résultant de l'activité humaine (pesticides, oxydes d’azote…) ou de processus naturels (pollens, particules issues d'éruption volcanique).L'atmosphère terrestre. © meteotek08, Flickr, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0Les couches de l'atmosphère terrestreSa limite est difficile à déterminer car il n’existe pas de frontière nettement dessinée. La Fédération aéronautique internationale a placé la frontière entre l'atmosphère et l'espace à 100 km et a baptisé cette limite Ligne de Kármán.Néanmoins, l’atmosphère terrestre se compose de plusieurs couches :
la troposphère, présente au niveau du sol jusqu’à une dizaine de kilomètres d’altitude et concentrant la majeure partie de la masse de l’air et des phénomènes météorologiques ;
la stratosphère, qui compose le niveau supérieur, jusqu’à 50 km d’altitude, et héberge la couche d’ozone, absorbant une grande partie du rayonnement solaire ;
la mésosphère, située entre 50 et 80 km d’altitude ;
la thermosphère, jusqu’à 800 km d’altitude ;
l’exosphère, qui se poursuit jusqu’à 50 000 km d’altitude, avec une densité gazeuse très faible.
L’atmosphère comme unité de pressionEn métrologie, symbolisée atm, l’atmosphère peut aussi désigner une unité de pression non incluse dans le système internationale. Elle équivaut à la pression atmosphérique normale au niveau de la mer, soit 101 325 pascals (Pa).

Atmosphère

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2942_les-autres-telescopes-de-l-observatoire-du-roque-de-los-muchachos

Manuela Abril, ing&eacute;nieur en charge des optiques du GranTeCan, pr&eacute;sente la cuve de 12 000 litres dans laquelle on r&eacute;alumine sous vide chaque [popupdefinition id=1009]miroir[/popupdefinition] hexagonal. &copy; [popupbiographie id=2293]Jean-Baptiste Feldmann[/popupbiographie]

La cuve de réaluminure du GranTeCan

2947_la-cuve-de-realuminure-du-grantecan

Pour ne pas interrompre les observations, six [popupdefinition id=1009]miroirs[/popupdefinition] hexagonaux &laquo; de secours &raquo; permettent de prendre r&eacute;guli&egrave;rement la place de ceux qu'on enl&egrave;ve du GranTeCan pour les r&eacute;aluminer.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

La salle des miroirs du GranTeCan

2948_la-salle-des-miroirs-du-grantecan

Le [popupdefinition id=971]t&eacute;lescope[/popupdefinition] Magic (pour Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescope, en anglais), situ&eacute;&nbsp;pr&egrave;s du GranTeCan, est un t&eacute;lescope Cherenkov destin&eacute; &agrave; &eacute;tudier les [popupdefinition id=969]sursauts[/popupdefinition] gamma, des rayonnements &agrave; tr&egrave;s haute [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] produits lors de ph&eacute;nom&egrave;nes cosmiques violents.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Le télescope Magic, près du GranTeCan, pour étudier les sursauts gamma

Sursaut Subit et court accroissement d'éclat d'un astre. On emploie le terme anglais "burst". Les sursauts du Soleil se manifestent surtout dans le domaine radioélectrique et peuvent durer d'une fraction de seconde à quelques heures. Certaines étoiles variables éruptives présentent de tels sursauts.

Sursaut

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière, par exemple – ou de la chaleur. Le mot vient d’ailleurs du grec et signifie « force en action ».
Dans le système international, l’énergie s’exprime en joules, mais dans le langage courant, elle s’exprime plus souvent en kilowatt-heure (kWh). Quant à la tonne d’équivalent pétrole (tep), elle permet généralement de comparer les différentes sources d’énergie entre elles.
Il est à noter que, selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie d’un système fermé se conserve.
Pas une mais des énergies
Il existe en fait de nombreuses formes d’énergie. Ainsi, l’énergie cinétique, par exemple, est une forme d’énergie liée au mouvement d’un corps. Elle est proportionnelle au carré de sa vitesse. La combustion, quant à elle, permet de récupérer l’énergie potentielle chimique contenue dans un combustible. Les panneaux solaires captent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie électrique.
Les sources d’énergie
Les énergies sont également parfois classées en fonction de leur source. On peut parler des énergies fossiles – tirées du charbon ou du pétrole, par exemple –, de l’énergie nucléaire – qui provient de réactions nucléaires –, ou encore des énergies renouvelables, qui sont naturellement régénérées comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.
Énergie primaire, secondaire, finale ou utile
Une autre classification vient du fait que les énergies qui nous sont utiles dans la vie de tous les jours ne sont pas forcément disponibles, prêtes à l’emploi dans la nature. On parle ainsi :
d’énergie primaire quand elle est directement exploitable (le rayonnement solaire, par exemple) ;d’énergie secondaire pour celle obtenue après transformation (l’électricité, par exemple) ;d’énergie finale pour l’ensemble des énergies prêtes à l’emploi, délivrées au consommateur (l’essence disponible à la pompe, etc.) ;d’énergie utile pour celle qui rend réellement service à l’utilisateur (la lumière issue d’une lampe, etc.).

Énergie

2943_le-telescope-magic--pres-du-grantecan--pour-etudier-les-sursauts-gamma

Voici une photo du [popupdefinition id=1009]miroir[/popupdefinition] tertiaire du GranTeCan. Au centre du miroir primaire, dans sa gaine noire, le miroir tertiaire r&eacute;cup&egrave;re le faisceau du miroir secondaire et le dirige sur le c&ocirc;t&eacute;, o&ugrave; sont install&eacute;s diff&eacute;rents instruments d'analyse : [popupdefinition id=16110]spectrographes[/popupdefinition] et analyseurs dans le domaine visible et [popupdefinition id=1011]infrarouge[/popupdefinition] (Osiris, CanariCam, Elmer et Emir).&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Le miroir tertiaire du GranTeCan

On qualifie de rayonnement infrarouge (IR), un rayonnement électromagnétique de même nature que la lumière visible. Toutefois ses longueurs d’onde sont trop grandes pour être perceptibles par l’œil humain. Comprises entre 700 nm et 1 mm, elles sont supérieures à celles de la lumière visible et inférieures à celles du domaine submillimétrique (micro-ondes).L’existence d’un rayonnement infrarouge a été mise en évidence en 1800 par William Herschel, un astronome anglais. Faisant voyager un thermomètre dans le spectre lumineux obtenu par un prisme de verre, il découvrit du côté du rouge, au-delà de la limite de la lumière visible, une chaleur marquée. Lorsque les rayons infrarouges frappent par exemple la peau, atomes et molécules se mettent en mouvement. Il y a libération d’énergie. Une énergie que nous ressentons comme de la chaleur.La thermographie infrarouge permet de visualiser la température des objets et dans le cas présent, les déperditions de chaleur d’une maison. © smuki, FotoliaSources et caractéristiques du rayonnement infrarougeAinsi, tous les corps chauds — c’est-à-dire tous les corps dont la température excède le 0 K — émettent un rayonnement IR. Il faut y inclure les êtres humains et les animaux qui nous entourent, mais aussi les ampoules à incandescence et même les LED. Parmi les sources d’infrarouges les plus communes, on peut aussi citer les télécommandes. Le rayonnement infrarouge est également utilisé pour contrôler l’authenticité des billets de banque. Certaines technologies comme les lasers — employés pour graver, souder, découper ou même mesurer des distances — peuvent émettre un rayonnement IR intense qui devient dangereux pour nos yeux ou notre peau. Les infrarouges en effet peuvent brûler. Contrairement aux ultraviolets, ils ne sont pas cancérogènes.Notez enfin que le spectre du rayonnement infrarouge peut être divisé en trois grandes bandes dont les limites de découpages peuvent varier qu’il soit question d’optique, de photobiologie ou d’astronomie. Les astronomes, par exemple, découpent ainsi le spectre :
Infrarouge proche, de 700 à 1.000 jusqu’à environ 2.500 nm ;
Infrarouge moyen, de 2.500 jusqu’à 25.000 à 40.000 nm ;
Et celle de l’infrarouge lointain, de 25.000 à 40.000 nm jusqu’à 0,2 à 0,35 mm.

Infrarouge

Un spectrographe est un instrument optique qui sert à disperser les différentes couleurs de la lumière puis à enregistrer le spectre obtenu – spectre d’absorption ou spectre d’émission – sur un support, papier ou informatique. Détail de nomenclature : le spectroscope, quant à lui, ne permet, en principe, que d’observer le spectre de la lumière.
Spectrographe à prisme
Le principe du spectrographe à prisme repose sur le fait que les longueurs d’onde qui composent la lumière présentent des indices de réfraction différents. Lorsque la lumière traverse un prisme, sa trajectoire est déviée. La déviation, tout comme l’indice de réfraction, augmente avec la longueur d’onde. Un rayon bleu est donc plus dévié qu’un rayon rouge.
Ce type de spectrographe comprend donc un prisme, mais également un montage optique – constitué de lentilles, d’une fente et d’un récepteur – qui permet d’obtenir le meilleur résultat.
Notez que la fente permet d'obtenir le spectre de la partie de l'objet visé dont l'image se forme sur cette fente. Des spectrographes à fibres sont constitués d'une multitude de fentes et d'un réseau de fibres optiques qui les relient à une fente principale. Les spectrographes à champ intégral, quant à eux, donnent un spectre de chaque point du champ du télescope.
Les spectrographes à prisme ne sont plus guère utilisés, car la dispersion n’est pas linéaire avec la longueur d’onde et les courbes longueur d’onde/position sur le récepteur ne sont pas linéaires non plus. En outre, la taille des prismes nécessaires rend ceux-ci relativement coûteux.
Spectrographe à réseau
Le spectrographe à réseau repose sur le principe de diffraction. Une plaque de verre appelée réseau et comportant un grand nombre de stries parallèles — quelque 1.500 par millimètre — est placée dans le montage optique. Chacune des stries donne des images de diffraction pour les différentes longueurs d’onde.
Dans la réalité, plusieurs systèmes – les ordres – de plus en plus dispersifs se superposent. Aux premiers ordres, les spectres sont peu dispersés, mais bien séparés. Ensuite, c’est l’inverse. Les réseaux les plus récents permettent cependant de concentrer la lumière pour une longueur d’onde donnée, dans un ordre particulier.

Spectrographe

2949_le-miroir-tertiaire-du-grantecan

Le GranTeCan a &eacute;t&eacute; inaugur&eacute; en 2007 par le roi d'Espagne apr&egrave;s 20 ann&eacute;es d&rsquo;&eacute;tudes et de r&eacute;alisation. Il a &eacute;t&eacute; financ&eacute; &agrave; 90 % par l&rsquo;Espagne et la communaut&eacute; autonome des Canaries.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Le GranTeCan (GTC), fierté de l'Espagne

2955_le-grantecan--gtc---fierte-de-l-espagne

Destin&eacute; &agrave; recevoir le faisceau lumineux concentr&eacute; par le [popupdefinition id=1009]miroir[/popupdefinition] primaire et &agrave; le renvoyer vers le miroir tertiaire, le miroir secondaire, tr&egrave;s haut perch&eacute;, d&eacute;passe un m&egrave;tre de diam&egrave;tre.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Le miroir secondaire du GranTeCan

2950_le-miroir-secondaire-du-grantecan

L'ensemble du GranTeCan, monture et [popupdefinition id=971]t&eacute;lescope[/popupdefinition], p&egrave;se 300 tonnes. Le tout repose sur un bain d'huile qui permet de faire tourner le g&eacute;ant &agrave; la main quand les moteurs sont d&eacute;bray&eacute;s !&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Le GranTeCan, une structure de 300 tonnes

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Sur le GranTeCan, 36 [popupdefinition id=1009]miroirs[/popupdefinition] hexagonaux sont associ&eacute;s pour former l'&eacute;quivalent d'un miroir sph&eacute;rique de 10,40 m&egrave;tres de diam&egrave;tre.&copy; Jean-Baptiste Feldmann

Le GranTeCan et sa mosaïque de miroirs hexagonaux

2952_le-grantecan-et-sa-mosaique-de-miroirs-hexagonaux

GranTeCan

Observatoire du Roque de los Muchachos

Canaries

Miroirs

Turbulence atmosphérique

Observatoire

Vérin

Télescope MAGIC

Voyage en Espagne

Gran Telescopio Canarias

Île de La Palma

Choix de la rédaction

Le GranTeCan, aux Canaries, l'un des plus grands télescopes du monde

Astronomie

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On regroupe sous le terme d’« univers » l’ensemble de tout ce qui existe. Cet ensemble est régi par un certain nombre de lois.
L’histoire de l’univers commence il y a quelque 13,7 milliards d’années dans une soupe extrêmement dense et chaude. Les lois de la physique telles que nous les connaissons n’ont pas cours au sein de cette soupe. Survient alors une brusque expansion – qui se poursuit encore aujourd’hui, à moindre vitesse – qui donnera naissance aux étoiles, aux galaxies, aux planètes et à tous les autres corps célestes.
Univers : des réponses et des questions
Avec le modèle du Big Bang notamment, la cosmologie, cette science qui étudie l’univers dans l’espace et le temps, a pu répondre à quelques questions concernant son origine et son évolution. Cependant, des questions essentielles sur l'univers sont encore posées : quelle est la taille de l'univers ? Quelle est la nature de la matière noire (ou matière sombre) ?
Avec la découverte de l'expansion de l’univers sont nées d’autres questions : à quelle vitesse cette expansion se produit-elle ? y a-t-il accélération ? ou bien ralentissement ? Futura-Sciences a interrogé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples. © Futura-Sciences
Big Bang et expansion de l'univers
À la question de savoir quel sera le futur de l’univers, la réponse ne semble pas évidente. Plusieurs théories coexistent pour l’instant. Celle du Big Crunch prévoit que l’avenir du cosmos se jouera à l’inverse de ce qu’a été le Big Bang.
Certains pensent plutôt que l’univers subirait à l’infini des phases d’expansion suivies de phases de contraction, selon la théorie connue sous le nom de Big Bounce. Une autre théorie cosmologique, celle du Big Rip, propose un scénario encore différent selon lequel toutes les structures de l’univers finiraient par se disloquer sous l’effet d’une expansion de plus en plus rapide, entraînée par une mystérieuse énergie noire. Quant au Big Freeze, il prévoit que l'expansion de l'univers se poursuivra indéfiniment.

Univers

Le Gran Telescopio Canarias (en français, le Grand télescope des îles Canaries) est installé sur l’île de La Palma, à 2.396 mètres d’altitude. Inauguré en 2007, il a été financé à 90 % par l’Espagne. 
Ce télescope géant dispose d’un miroir primaire composé de 36 miroirs hexagonaux d’une surface collectrice totale de 75,7 mètres carrés, soit l’équivalent d’un miroir sphérique de 10,40 mètres de diamètre. La lumière collectée est focalisée sur un miroir secondaire puis renvoyée vers un miroir tertiaire qui dirige le faisceau en direction des différents instruments d’analyse : spectrographes et analyseurs dans le domaine visible et infrarouge (Osiris, CanariCam, Elmer et Emir).
Le Grand télescope des Canaries ou GTC. Son miroir primaire mesure 10,4 mètres de diamètre. © J. B. Feldmann
Un télescope doté d'optique active et d'optique adaptative
La partie optique bénéficie de deux systèmes d’optimisation : l’optique active (qui réalise un alignement optimal des trois miroirs en tenant compte de la température, de la gravité et des défauts de construction), et l’optique adaptative, un procédé qui analyse l’agitation atmosphérique plusieurs fois par seconde et déforme légèrement chaque miroir hexagonal en temps réel afin de corriger les effets néfastes de la turbulence.
L’ensemble du télescope est supporté par une monture altazimutale. Une coupole de 32 mètres de diamètre climatisée abrite le GTC. 
Futura-Sciences vous invite à découvrir la galerie photo du GTC.Champ lexical : gTC | gran Telescopio Canarias

Grand télescope des Canaries

La latitude d’un point sur la Terre correspond à la distance angulaire qui sépare ce point de l’équateur. La latitude de l’équateur est donc de 0°. Les autres latitudes se comptent entre 0 et 90°, nord ou sud, selon l’hémisphère dans lequel on se trouve.
Notez que l’on peut imaginer des plans orthogonaux à l’axe de rotation de la Terre et qui coupent notre planète selon des cercles que l’on appelle parallèles. L’équateur constitue le parallèle de référence parce que celui de plus grande longueur. Et tous les points se trouvant sur un même parallèle présentent la même latitude. Ainsi Rome et Chicago ou encore Nice et New York sont à la même latitude.
L’équateur, parallèle de référence et de latitude zéro est ici symbolisé par une ligne au sol. © Sandrine Miguirian, Fotolia
Plusieurs définitions pour un seul terme
Le 45e parallèle nord passe par la France, du côté de Lacanau, notamment. Un peu au nord de Bordeaux. Ce qui place en principe la capitale de la Nouvelle-Aquitaine à égale distance de l’équateur et du pôle Nord. En pratique, Bordeaux se trouve légèrement plus près de l’équateur que du pôle. La faute à la forme pas tout à fait sphérique de la Terre.
Sachez par ailleurs que la latitude dont nous parlons communément correspond à la latitude géodésique ou géographique. Mais il existe également d’autres définitions. Ainsi la latitude géocentrique est à peine différente de la latitude géographique. Elle correspond à l’angle que forme une droite imaginaire joignant le centre de la Terre et un point particulier avec le plan de l’équateur. Quant à la latitude géomagnétique, elle prend en compte une correction liée à la différence de position existant entre pôle géographique et pôle magnétique.

Latitude

On désigne par le terme de « lumière visible » le spectre du rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil humain.
La lumière blanche
Les longueurs d’ondes de la lumière visible s’échelonnent d’environ 380 nm (violet) à 780 nm (rouge). Le spectre visible est obtenu par décomposition de la lumière blanche par un prisme. Les caractéristiques et les propriétés de la lumière sont étudiées dans le cadre de l'optique.
Vitesse de la lumière
La lumière se propage dans le vide ainsi que dans la matière ; sa vitesse de propagation dépendant du milieu dans lequel elle se déplace. Dans le vide, la lumière se propage à la vitesse c de 3.108 m.s-1., c'est-à-dire 300.000.000 mètres par seconde, ou encore 300.000 kilomètres par seconde. La vitesse de la lumière dans le vide est l’une des constantes fondamentales de la physique.
Lumière, longueur d'onde et couleur
Autre caractéristique importante : sa longueur d’onde. Dans un milieu dispersif, celle-ci peut d’ailleurs influer sur la vitesse de propagation de la lumière. La longueur d’onde influe aussi sur la perception sensorielle de l’œil et donne ainsi à la lumière sa couleur.
Ondes électromagnétiques et photons : la dualité onde-corpuscule
D’un point de vue théorique, la lumière peut être représentée soit par des ondes électromagnétiques, soit par des photons. C’est ce que les physiciens appellent la dualité onde-corpuscule. Ainsi, certains phénomènes optiques (rayonnement du corps noir et loi de Planck, etc.) s’expliquent bien à l’aide de la théorie ondulatoire qui suppose que la lumière est une onde électromagnétique. Pour d’autres (effet photoélectrique, effet Compton, etc.), il faut supposer que la lumière est composée de corpuscules d’énergie nommés « photons ».
Physique : optique quantique et photons intriqués
La théorie quantique a formalisé cette surprenante dualité. Les photons possèdent à la fois les propriétés de particules – on peut les compter, par exemple – et celles d’ondes : ils peuvent interférer.
Les physiciens sont capables de manipuler des photons uniques ou des paires de photons dits intriqués. Ils étudient les phénomènes qui en découlent dans le cadre de l’optique quantique. Les applications potentielles sont prometteuses : cryptographie inviolable, calculs basés sur le qubit, etc.

Lumière

La longitude est une coordonnée géographique qui permet — lorsqu’elle est donnée avec la latitude — de déterminer la position d’un point sur le globe terrestre. La longitude correspond à l’angle que fait le plan passant par le méridien du point en question avec le plan passant par le méridien d’origine, c’est-à-dire, le méridien de Greenwich (Royaume-Uni). La longitude définit donc le positionnement est/ouest d’un point.
Rappelons par ailleurs que le méridien est un demi-cercle imaginaire, tracé à la surface de la Terre et représentant l’intersection de cette surface avec un plan — lui aussi imaginaire – passant par les pôles Nord et Sud de notre planète et un point particulier.
Le méridien, origine des longitudes, matérialisé sur le sol de Greenwich. © kisstochka15, Fotolia
Longitude géographique et astronomique
La longitude s’exprime habituellement en degrés, minutes et secondes d’arc. De 0 à 180° est et de 0 à 180° ouest par rapport au méridien de référence – sachant qu’il n’existe là, aucune référence naturelle comme c’est le cas de l’équateur pour la latitude. Et le méridien 180° est se confond ainsi avec le méridien 180° ouest. Il passe essentiellement dans l’océan Pacifique et constitue la ligne de changement de date.
Le terme longitude est par ailleurs aussi associé à des coordonnées astronomiques. Il désigne alors l’angle dièdre du méridien céleste du lieu et du méridien céleste passant par l’intersection du méridien terrestre origine et de l’équateur vrai de la date. La longitude astronomique est comptée généralement en degré, soit de -180° à + 180° positivement vers l’ouest comme c’est l’usage en France, soit de 0° à 180° est ou ouest comme le recommande l’UAI.

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