L’observation des étoiles filantes est à la portée de toutes et tous et sans instrument particulier. Mais d’où viennent-elles, comment les observer dans les meilleures conditions, et quel que soit votre niveau d'expérience en astronomie contribuer à la recherche science participative.
D’où viennent les étoiles filantes ?
Lors de la naissance du système solaire il y a plus de 4,5 milliards d’années, une multitude de débris ont formé un disque tournant autour de notre étoile. Certains de ces résidus sont entrés en collisions et formés ainsi les composants du système solaire ; planètes, lunes, astéroïdes et petits corps célestes.
Météoroïdes -> Météores -> Météorites
Une étoile filante est un petit grain de poussière venant de l’espace appelé Météoroïde. Ils ont souvent la taille d’un grain de sable.
Lorsqu’il entre dans l’atmosphère terrestre, à une distance de 60 km à 120km et à très grande vitesse, entre 40 000 et 290 000 km/h, le météoroïde se transforme en étoile filante, ou météore, en se vaporisant totalement au contact de l’air avant d’atteindre le sol.
Le réchauffement , dus principalement à la compression de l'atmosphère en avant du corps supersonique, et l’ionisation, c’est-à-dire la séparation des électrons de leurs atomes, provoque une trainée lumineuse dans le ciel.
Les Bolides proviennent de météoroïdes plus gros et plus lumineux. Ils se fragmentent en traversant les couches de l’atmosphère. On peut retrouver des fragments sur le sol, les Météorites.
Seul un météore plus lumineux que la magnitude absolue de -4 (à une distance de 100 km) est appelé « bolide » ou « boule de feu ». Un météore plus lumineux que la magnitude absolue de -17 est appelé un « super bolide ».
Ainsi, chaque année des milliers de tonnes de poussières extraterrestres tombent sur notre planète, attirées par la gravité terrestre.
Elles proviennent d’astéroïdes et principalement de comètes.
Astéroïdes
Un astéroïde est un petit corps composé de roches, de métaux et de glaces, et dont les dimensions varient de l'ordre du mètre à plusieurs centaines de kilomètres. Leur nom provient du grec ancien signifiant « qui ressemble à une étoile », mais bien sur tout comme les étoiles filantes ce ne sont pas des étoiles. Nous n’en avons qu’une dans notre système : le Soleil.
On trouve surtout des astéroïdes dans la ceinture principale entre Mars et Jupiter.
Certains croisent l’orbite de la Terre on les appels géocroiseurs
Comètes
Au-delà de Neptune on trouve également des météores dans la ceinture de Kuiper, mais les objets sont majoritairement constitués de composés volatils gelés, étant donné l’éloignement du réchauffement solaire. Ces derniers, même si il n’est pas toujours simple de les différencier sont des comètes.
Des comètes viendraient également des confins de notre système solaire, le nuage d’Oort, au delà de Pluton.
Les comètes sont aussi des petits corps célestes qui se sont retrouvés aux confins de notre système solaire. Elles sont composées de poussières, de roches, de glaces et de gaz gelés, car très distantes du réchauffement solaire.
Elles peuvent mesurer de quelques centaines de mètres à plusieurs dizaines de kilomètres de diamètre.
Elles voyagent sur d'énormes orbites elliptiques, visitant brièvement le système solaire.
Les Pluies de météorites
Régulièrement toute l’année, l’orbite de la Terre traverse des nuages de poussières dans le sillage de comètes provoquant des pluies d’étoiles filantes, ou essaim météoritique.
L’ Union d’Astronomie Internationale, recense plus de 900 essaims potentiels actifs tout au long de l’année.
Le Radiant
Par un effet de perspective, les étoiles filantes semblent toutes provenir du même point du ciel. On appelle ce point imaginaire le radiant.
Les météores qui ne semblent pas venir du radiant, sont des grains de poussière n'appartenant pas au nuage traversé, on les nomme « sporadiques ».
Les pluies d’étoiles filantes portent le nom de la constellation d’où provient leur radiant. Celui des célèbres Perséides, visibles en août, se trouve dans la constellation de Persée.
Quand les observer ?
Si l’été est favorable à l’observations d’étoiles filantes, sachez qu’il y en toute l’année d’intensité plus ou moins importantes.
C’est en août, en novembre et en décembre que les étoiles filantes sont les plus nombreuses.
Ci-dessous la liste des pluies dont les inténsités, le nombre de météores par heure, sont importantes :
| 26 décembre - 16 janvier | Quadrantids (QUA) |
| 15 - 29 avril | Lyrids (LYR) |
| 15 avril – 27 mai | eta Aquarids (ETA) |
| 18 juillet - 21 août | Southern delta Aquarids (SDA) |
| 14 juillet - 01 septembre | Perseids (PER) |
| 26 septembre - 22 novembre | Orionids (ORI) |
| 03 novembre - 02 décembre | Leonids (LEO) |
| 19 novembre - 24 décembre | Geminids (GEM) |
| 13 - 24 décembre | Ursids (URS) |
Vous trouverez le calendrier annuel complet sur le site de l’American Meteor Society, avec les pluies les pluies importantes. Mais aussi d’Intensité mineures, variables et faibles.
Consultez les fiches pour préparer ses observations et celle des Perséides : Pluie d’étoiles filantes Perséides
Le ZHR ou Zenithal Hourly Rate
Le taux horaire zénithal ou ZHR* (Zenithal Hourly Rate) est l'évaluation du nombre de météores que pourrait voir en une heure un observateur dans des conditions de ciel parfaites. C'est une indication précieuse pour programmer sa ou ses dates d'observation.
Il s'agit donc nombre d'étoiles filantes que l'on observerait si le radiant de l'essaim dont elles proviennent se trouvait au zénith du lieu d'observation (par une nuit parfaitement noire et temps clair). C’est une valeur qui est généralement bien inférieur à celles que ‘on peut observer en pratique, puisque le radiant peut être parfois très bas, et même se situer sous l'horizon. Mais elle permet d’obtenir des résultats plus objectifs.
Mais cette manière de mesurer l'activité d'un essaim permet d’obtenir des résultats plus objectifs.
Par exemple le meilleur moment pour observer observer les Perséides, est vers la mi-aoôut ou lors de la date du maximum le ZHR peut être de 100 météores par heure.
Les différentes méthodes d’observation
Observations au télescope
L'observation se déroule de la même manière que pour une observation visuelle . L'observation télescopique prend un peu de temps pour s'y habituer et les observateurs doivent persévérer. Cependant l'expérience s'acquiert rapidement.
Observations photographiques
Les photographies ne sont pas seulement belles, elles contiennent également des informations précieuses qui peuvent être utilisées pour une analyse plus approfondie. Le grand avantage de la photographie de météores est sa précision dans les positions. Cela permet de déterminer très précisément un grand nombre de paramètres des météoroïdes individuels ou des pluies de météores.
Observations radio
C’est une technique idéale pour observer les météores en continu. Les observations peuvent être automatisées en surveillant le signal du récepteur radio avec un ordinateur. Même avec ces systèmes performants, l'interprétation des observations est difficile. Une bonne compréhension du phénomène est obligatoire. En savoir plus ...
Observations vidéo
En utilisant un système vidéo d’enregistrement automatique, on cumule la puissance d'un observateur visuel ou même télescopique, mais avec une précision bien supérieure. Il est possible de déterminer tous les paramètres météores importants tels que le temps, la position, la luminosité et la vitesse. Cette technique se répand grâce à la baisse du cout du matériel.
L’Observation visuelle
Mais le plus facile c’est d’ouvrir grand les yeux. Malgré l'utilisation croissante d'équipements photographiques et vidéo, les observations visuelles continuent de jouer un rôle important dans l'analyse des taux de météores.
L'observation visuelle et le "taux horaire" qui en résulte sont toujours à la base de l'astronomie des météores.
Préparez :
- De quoi se couvrir, couverture, duvet … Même en été les nuits peuvent être humides.
- Des boissons et éventuellement de quoi grignoter.
- Une lampe rouge et de quoi prendre des notes.
Planifiez à l'avance et consultez les prévisions météorologiques.
Planifiez à l'avance vos moments d’observation en consultant les prévisions météorologiques et l’état du ciel comme ici sur le site
Choisir un lieu sans pollution lumineuse, aussi sombre que possible.
Déterminer l’heure ou le ciel sera le plus obscur et le radiant à sa position la plus élevée dans le ciel, généralement entre minuit et les toutes premières heures du matin.
Attendez au moins 15 minutes pour que vos yeux s'adaptent à l'obscurité.
Allongez-vous sur une chaise longue et observez les étoiles filantes à l’œil nu.
Balayez du regard de droite à gauche du radiant pour en voir le plus possible.
Différencier celles appartenant à la pluie que vous observez des sporadiques ou celles qui pourraient éventuellement apparaitre d’autres pluies. Par exemple en été la pluies Delta Aquarides Sud peut coïncider avec celle des Perséides.
Pour cela suivez la trainée lumineuse du météore en remontant en direction de son point d’origine. Si vous observez les Perséides, et que la trace remonte à la constellation de Persée, il est grandement probable que ce météore appartient à cette pluie d’étoiles filantes »
Apprenez à rédiger un rapport d’observation
Au-delà de la contemplation vous pouvez vous amuser à faire des relevés pour les comparer en famille ou amis, et pourquoi pas participer à des projets de recherche collaboratifs entre amateurs et scientifiques.
Préparez un carnet en notant l’heure du début et de la fin de la séance d’observation, les conditions météorologiques.
Vous pouvez indiquer aussi qualité du ciel, c’est-à-dire la magnitude visuelle limite. Il s'agit de l'étoile la plus faible que vous puissiez voir et qui se trouve près du centre de votre champ de vision. Ce chiffre permet d'ajuster vos résultats afin qu'il puisse être directement comparé à d'autres observateurs. Pour le déterminer il suffit de compter simplement le nombre d'étoiles visibles dans deux ou 3 zones définies par l’IMO. Vous trouverez ce tableau en bas de cette page.
Noter le nombre d’étoiles filantes observées par tranche de 15 minutes ou 30 minutes, en ajoutant une croix pour chaque météore observé. Pui faites le total par tranche.
Cette méthode fait gagner du temps par la suite pour le traitement des données, mais peut avoir l’inconvénient de vous faire quitter des yeux le ciel le temps de noter. Vous pouvez enregistrer vocalement vos comptages avec un magnétophone. Avec un smartphone utilisez le micro de vos écouteurs et surtout désactivez l’éclairage de l’écran pour ne pas être gêné.
Vous devez programmer des temps d’observation d’au moins 60 minutes. Les taux ZHR* (Zenithal Hourly Rate) et les résultats étant toujours indiqués en météores par heure.
Gardez à l'esprit que si vous faites une pause pendant une période d'observation donnée, vous devez soustraire ce temps de la période. Par exemple, si vous avez pris une pause de 10 minutes, vous devez prolonger cette période d'observation de 70 minutes afin d'avoir 1 heure de "temps d'observation effectif", normalement abrégé en "Teff".
Vous pouvez en profiter pour vous entrainer à enregistrer la trajectoire, la couleur et la magnitude (luminosité) de chaque météore. Pour le débutant, ce dernier paramètre est souvent difficile à mesurer. Il faudra de nombreuses séances pour atteindre un bon degré de précision. Déterminez les magnitudes des étoiles dans votre champ de vision et utilisez-les comme référence. Vous pouvez vous aider d’un logiciel comme Stellarium. Selon les conditions de votre ciel, la magnitude moyenne devrait être proche de +3,0.
L'observation des météores demande une grande concentration et des réflexes rapides. Toute votre attention doit être portée à votre observation. Évitez de parler ou d'écouter de la musique. Dès que vous êtes fatigué, faites une pause pour vous promener ou manger un peu. Dans la plupart des cas, cela évitera la fatigue. Si vous devenez trop fatigué, vous devriez arrêter d'observer et vous coucher, Dans tous les cas efforcez-vous d’être le plus rigoureux possible.
Comment contribuer activement à la recherche scientifique
L'International Meteor Organization invite les passionnés de météores amateurs et professionnels à rejoindre notre organisation internationale pour contribuer activement à l’étude scientifique des météores. Quel que soit votre niveau d'expérience en astronomie ou en observation de météores, si vous vous intéressez aux météores et souhaitez en savoir plus, vous pouvez rejoindre l'organisation
Vous contribuerez ainsi à élargir et approfondir les connaissances sur le phénomène météorique.
Rendez-vous sur cette page ou vous trouverez différentes formules d’abonnement, dont une gratuite permettant d’avoir un profil à vie sur le site Web de l'OMI.
Une fois votre compte créé vous pourrez remplir votre formulaire d’observation, pour que vos informations soient soumises à la base de données de l’OMI et au graphique d’activité ZHR.
Vous pouvez également télécharger un formulaire au format PDF.
Il doit contenir :
- La date d’observation.
- La plage horaire en temps universel (UT).
- Les coordonnées Ascension Droite, doit être comprise entre 0° et 360°et Déclinaison entre -90° et 90°.
- Le Temps d'observation effectif (Teff) pour rendre ces périodes d'observation valables, elles doivent durer au moins une heure ou plus.
- La quantité de ciel obscurci ( indice F) - vous verrez souvent cette estimation abrégée par la lettre "F" qui fait simplement référence à la quantité de votre champ de vision qui est bloquée par des arbres, des bâtiments ou des nuages. Lors de l'observation, le pourcentage de ciel obstrué par ces obstructions est noté au début de la séance et à chaque fois qu'un changement a eu lieu. Cela comprend les endroits où il y a un changement de partiellement nuageux à clair. En pratique, les nuages représentent un défi difficile pour les observateurs car ils changent constamment. Il serait presque impossible d'énumérer chaque changement de la couverture nuageuse qui se produit. Par conséquent, il est recommandé que si des nuages sont présents, essayez de signaler le pourcentage moyen de nuages au cours des 15 dernières minutes
- La magnitude limite (Lm), compris entre 0 et 8
- La méthode (M) : 'C' (Comptage), 'P' (Tracé), 'R' (coordonnées estimées directement) ou '-' (non observé pendant la période dans ce cas N doit rester vide).
- N Le nombre observé.
Nous souhaitons à toutes et à tous une bonne chasse aux météores, n’oubliez pas elle est ouverte toute l’année !
Lire aussi Les nuits des étoiles 2022 dans le SUD (Provence Alpes Côte d'Azur)
Sources et Ressources
La page de l'International Astronomical Union
La page du site promenade dans le système solaire
https://www.meteorshowers.org/
https://www.spacereference.org/
http://astro.vanbuitenen.nl/comet/2021A1
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89toile_filante
L'article du magazine L'Astronomie num.161 juin 2022
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Nuage d’oort Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons