Astrophysique 18086 31811806 2008-07-23T08:47:21Z FrankyLeRoutier 399325 /* Liens externes */ ajout d'une Catégorie [[Image:Pleiades large.jpg|right|315px|thumb|Les [[Pléiades (astronomie)|Pléiades]] sont un [[amas ouvert]] d’étoiles jeunes situées dans la [[constellation]] du [[Taureau (constellation)|Taureau]].]] L’'''astrophysique''' est une branche [[physique interdisciplinaire|interdisciplinaire]] de l'[[astronomie]] qui concerne principalement la [[physique]] et l'étude des propriétés des objets de l'[[univers]] ([[étoile]]s, [[planète]]s, [[galaxie]]s, [[milieu interstellaire]] par exemple), comme leur [[luminosité]], leur [[densité]], leur [[température]] et leur [[composition chimique]]. Actuellement, les astronomes ont une formation en astrophysique et leurs observations sont généralement étudiées dans un contexte astrophysique, de sorte qu'il y a moins de distinction entre ces deux disciplines qu'auparavant. ==Disciplines de l'astrophysique== Il existe différentes disciplines en astrophysique : * [[Cosmologie]] * [[Planétologie]] * [[Exobiologie]] * [[Instrumentation]] * [[Physique stellaire]] * [[Héliosismologie]] et [[astérosismologie]] * Physique du [[milieu interstellaire]] * [[Plasma astrophysique|Plasmas astrophysiques]] * [[Physique galactique]] (Pour la hiérarchie des disciplines scientifiques voir en francais la [[Liste des disciplines scientifiques]].) L’astrophysique étant un sujet très vaste, les astrophysiciens utilisent généralement plusieurs disciplines de la physique, dont la mécanique, l’électromagnétisme, la mécanique statistique, la thermodynamique, la mécanique quantique, la relativité, la physique nucléaire, la physique des particules, la physique atomique et moléculaire. ==Historique== {{article détaillé|Cosmologiste}} [[Image:copernicus.jpg|thumb|Copernic (1473-1543).]] Aussi loin que remontent les données historiques, on trouve des preuves de l’existence de l’astronomie. Pendant longtemps, l’astronomie était une discipline bien distincte de la physique. Dans la pensée aristotélicienne, le monde céleste tendait à la perfection, avec les corps célestes qui semblaient être des sphères parfaites circulants sur des orbites parfaitement circulaires, alors que le monde terrestre semble condamné à l’imperfection. Ces deux mondes ne pouvaient donc pas être liés. [[Aristarque de Samos]] (310 av. J.-C.) - 250 av. J.-C.) fut le premier à mettre en avant l’idée selon laquelle le mouvement des corps célestes pouvait s’expliquer par la rotation des planètes du système solaire (dont la Terre) autour du Soleil. Malheureusement, à l’époque, la vision géocentrique de l’univers prévalait et la théorie héliocentrique d’Aristarque fut déclarée farfelue et hérétique. Cette vision resta en place jusqu’à ce qu’un astronome nommé [[Nicolas Copernic]] ressuscita le modèle héliocentrique au {{s-|XVI|e}}. En 1609, grâce à la lunette astronomique qu'il avait inventé, [[Galileo Galilei|Galilée]] découvrit les quatre lunes les plus brillantes de Jupiter, et démontra qu’elles tournaient toutes autour de cette planète. Cette découverte était en complète contradiction avec le dogme de l’Église catholique de l’époque. Il n’échappa à une peine sévère qu’en prétendant que son œuvre n’était que pur travail mathématique et donc purement abstrait, contrairement à la philosophie naturelle (la physique). [[Image:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg|thumb|left|Newton (1642-1727).]] À partir des données précises d’observations (principalement en provenance de l’observatoire de [[Tycho Brahe]]), des recherches ont été menées pour trouver une explication théorique au comportement observé. Dans un premier temps, seules des lois empiriques ont été formulées, telles que les [[lois de Kepler]] sur le mouvement planétaire au début du {{s-|XVII|e}}. Quelques années plus tard, [[Isaac Newton]] réussit à faire le lien entre les lois de Kepler et la dynamique de Galilée. Il découvrit en effet que les mêmes lois régissaient la dynamique des objets sur Terre et le mouvement des astres dans le système solaire. La mécanique céleste, application de la gravité newtonienne et des lois de Newton pour expliquer les lois de Kepler sur les mouvements des planètes, fut la première unification de l’astronomie et de la physique. Après qu’Isaac Newton eut publié son livre, ''Philosophiae Naturalis Principia Mathematica'', la navigation maritime changea radicalement. À partir de 1670, le monde entier était mesuré à partir d’instruments modernes donnant la latitude et d’horloges. Les besoins de la Marine poussaient à l’amélioration progressive des instruments et des observations astronomiques, donnant ainsi davantage de données aux scientifiques. À la fin du {{s-|XIX|e}}, on découvrit que la lumière du Soleil pouvait se décomposer en un spectre de lignes colorées. Des expériences avec des gaz chauffés montrèrent par la suite que les mêmes lignes étaient présentes dans leur spectre. Ces lignes spécifiques correspondaient à un élément chimique unique. Ceci fut la preuve que les éléments chimiques présents dans le Soleil pouvaient être trouvés sur Terre. En effet, l’hélium fut d’abord découvert dans le spectre du Soleil, d’où son nom, et seulement ensuite sur la Terre. Au {{s-|XX|e}}, la [[spectroscopie]] (l’étude de ces lignes spectrales) se développa, notamment grâce aux avancées de la physique quantique qui pouvait expliquer les observations expérimentales et astronomiques.<ref>[http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/9711066 Frontiers of Astrophysics : Workshop Summary], H. Falcke, P. L. Biermann</ref> ==Physique observationnelle== [[Image:NGC 4414 (NASA-med).jpg|right|thumb|280px|'''[[NGC 4414]]''', une [[galaxie spirale]] de la [[constellation]] [[Chevelure de Bérénice|Coma Berenices]], de {{formatnum:56000}} [[Année-lumière|années-lumière]] de diamètre et située à 60 millions d'années-lumière.]] La majorité des observations en astrophysique sont effectuées en utilisant le [[spectre électromagnétique]]. * La [[radioastronomie]] étudie les radiations cosmiques qui ont une [[Longueur d'onde|longueur d’onde]] supérieure à quelques millimètres. Les ondes radios sont généralement émises par les objets froids, comme les [[Milieu interstellaire|gaz interstellaires]] ou les nuages de poussière. La radiation micro-onde du [[fond diffus cosmologique]] provient de la lumière du [[Big-Bang]] qui subit un [[décalage vers le rouge]]. Les [[pulsar]]s ont été détectés en premier par les fréquences [[micro-onde]]s. L’étude de ces fréquences nécessite de très gros [[radiotélescope]]s. * L’astronomie [[infrarouge]] étudie les radiations dont la longueur d’onde est trop grande pour être visible et plus petite que les ondes radio. Les observations en infrarouge sont généralement faites avec des télescopes similaires aux télescopes optiques. Les objets étudiés à l'infrarouge sont plus froids que des étoiles, comme les planètes par exemple. * L’astronomie optique est la forme la plus ancienne d’astronomie. Les instruments les plus courants sont les télescopes associés à un [[Capteur photographique|capteur à charge couplée]] ou des [[Spectromètre|spectroscopes]]. Comme l’atmosphère terrestre interfère quelque peu avec les observations faites, l’[[optique adaptative]] et les [[Télescope spatial|télescopes spatiaux]] ont fait leur apparition afin d’obtenir la meilleure qualité d'image possible. À cette échelle, les étoiles sont très visibles, et beaucoup de spectres chimiques peuvent être observés dans la composition chimique d’étoiles, de [[galaxie]]s ou de [[nébuleuse]]s. * L’astronomie à [[ultraviolet]], à [[Astronomie des rayons X|rayons X]] ou à [[rayon gamma]] étudie les phénomènes très énergétiques tels que les [[Pulsar binaire|pulsars binaires]], les [[Trou noir|trous noirs]] ou les [[magnétar]]s. Ces radiations pénètrent difficilement l’atmosphère de la Terre, il n’y a donc que deux possibilités pour les exploiter, les [[Télescope spatial|télescopes spatiaux]] et les télescopes Cherenkov atmosphériques. Le [[Rossi X-ray Timing Explorer|RXTE]], le télescope à rayons X [[Chandra]] et l’[[Compton Gamma-Ray Observatory|observatoire à rayons gamma Compton]] sont des observatoires du premier type. Le système stéréoscopique de haute énergie (HESS) et le télescope MAGIC font partie de la deuxième catégorie. Mis à part les radiations électromagnétiques, seulement très peu de choses situées à grande distance peuvent être observées depuis la Terre. Quelques observatoires d’[[Onde gravitationnelle|ondes gravitationnelles]] ont été construits mais ces ondes sont très difficiles à détecter. On trouve également quelques observatoires de [[neutrino]]s pour l’étude du Soleil, principalement. Les [[Rayon cosmique|rayons cosmiques]] sont des particules de haute énergie qui sont observées lorsqu'elles heurtent l’atmosphère terrestre. Les observations diffèrent également sur l'échelle de temps qu’elles considèrent. La plupart des observations optiques s'étalent sur plusieurs minutes, voire sur plusieurs heures, de sorte que les phénomènes qui évoluent plus rapidement que cet intervalle de temps ne sont pas visibles. Cependant, les données historiques de quelques objets s’étendent sur des siècles ou des millénaires. D'autre part, les observations radio se focalisent sur des événements à l’échelle de la milliseconde ([[pulsar milliseconde]]) ou combine les données de plusieurs années (études de la décélération des pulsars). Les informations obtenues à ces différentes échelles permettent d'accéder à des résultats différents. L’étude de notre propre Soleil tient une place particulière dans l’astrophysique observationnelle. Du fait de l'énorme distance à laquelle se trouvent les autres étoiles, les détails que l’on peut acquérir sur le Soleil sont sans commune mesure avec ce que l’on pourrait observer sur les autres étoiles. La compréhension de notre Soleil sert ainsi de guide à notre connaissance des autres étoiles. L’[[Évolution des étoiles|évolution stellaire]], le sujet qui étudie comment changent les étoiles, est souvent modélisée en plaçant les différents types d’étoiles à leur position sur le [[diagramme de Hertzsprung-Russell]]. Ce diagramme représente l’état d’un objet stellaire, de sa naissance à sa disparition. La composition matérielle des objets astronomiques peut souvent être étudiée en utilisant : * la [[spectroscopie]] * la [[radioastronomie]] * l’astronomie neutrino ==Astrophysique théorique== [[Image:Effelsberg total2.jpg|thumb|[[Radiotélescope d'Effelsberg]], en [[Allemagne]].]] Les astrophysiciens utilisent une grande variété d’outils comme les [[Modèle mathématique|modèles analytiques]] (tels que les polytropes pour obtenir le comportement approximatif d’une [[étoile]]) ou la [[Analyse numérique|simulation numérique]] sur [[ordinateur]]. Chaque outil a ses avantages. Les modèles analytiques d’un processus sont généralement meilleurs pour obtenir le fonctionnement interne. Les modèles numériques, eux, peuvent révéler l’existence de phénomènes et d’effets qui ne pourraient être vus autrement.<ref>H. Roth, ''A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability'', ''Phys. Rev.'' ('''39''', p;525–529, 1932)</ref>{{,}}<ref>A.S. Eddington, ''Internal Constitution of the Stars''</ref> Les théoriciens en astrophysique essayent de créer des modèles théoriques et de comprendre les conséquences observables de ces modèles. Ceci aide les observateurs à rechercher les données qui peuvent réfuter un modèle ou aider dans le choix entre plusieurs alternatives ou modèles contradictoires. Les théoriciens essayent également de produire ou modifier des modèles pour tenir compte de nouvelles données. En cas de contradiction, la tendance générale est d'essayer de faire des modifications minimes du modèle pour l'adapter aux données. Dans certains cas, une grande quantité de données incohérentes à répétition peut mener à l'abandon total d'un modèle. Les sujets étudiés par les théoriciens en astrophysique incluent l’évolution et la dynamique stellaire, la formation des galaxies, les structures matérielles à grande échelle de l’Univers, l’origine des [[Rayon cosmique|rayons cosmiques]], la [[relativité générale]] et la [[Cosmologie|cosmologie physique]], avec l’aide de la [[théorie des cordes]] et la [[physique des particules]]. L’astrophysique relativiste sert d’outils pour évaluer les propriétés des structures à grande échelle. Pour ces structures, la gravitation joue un rôle important dans les phénomènes physiques étudiés et sert de base pour la physique des trous noirs et l’étude des ondes gravitationnelles. Parmi les théories étudiées et les modèles reconnus en astrophysique, on peut trouver le [[Modèle ΛCDM|modèle lambda-CDM]] qui incluse le [[Big-bang]], l’inflation cosmique, la [[matière noire]] et les théories fondamentales de la physique. Quelques exemples de processus : {| |- ||<!--A--> '''Processus Physique''' ||<!--B--> '''Outil Expérimental''' ||<!--C--> '''Modèle Théorique''' ||<!--D--> '''Explique / Prédit''' |- ||<!--A-->[[Gravitation]] ||<!--B-->[[Radiotélescope]]s ||<!--C-->Effet Nordtvedt ||<!--D-->Émergence d'un [[système planétaire]] |- ||<!--A--> [[Fusion nucléaire]] ||<!--B--> [[Spectroscopie]] ||<!--C--> [[Évolution des étoiles]] ||<!--D--> Comment brillent les étoiles et comment se [[Nucléosynthèse|forment les métaux]] |- ||<!--A-->[[Big Bang]] ||<!--B-->[[Télescope spatial Hubble]], [[Cosmic Background Explorer|COBE]] ||<!--C--> [[Expansion de l'Univers]] ||<!--D--> Âge de l'[[Univers]] |- ||<!--A-->Fluctuations [[Quantum|quantiques]] ||<!--B--> ||<!--C--> [[Inflation cosmique]] ||<!--D--> Problème de planéité |- ||<!--A--> [[Effondrement gravitationnel]] ||<!--B--> [[Astronomie des rayons X]] ||<!--C--> [[Relativité générale]] ||<!--D--> [[Trou noir|Trous noirs]] au centre de la [[galaxie d'Andromède]] |- ||<!--A--> [[Cycle carbone-azote-oxygène]] des étoiles ||<!--B--> ||<!--C--> ||<!--D--> |- |} L'[[énergie sombre]] et la [[matière noire]] sont actuellement les principaux sujets de recherche en astrophysique, étant donnée que leur découverte et la controverse sur leur existence est issue de l'étude des galaxies. == Notes et références == {{colonnes|taille = 35|<references />}} {{Traduction/Référence|en|Astrophysics|118089455}} == Voir aussi == {{Wikiversity|Département:Astrophysique}} === Liens internes === * [[Accélérateur de particules]] * [[Cosmologie]] * [[Observatoire de Paris]] * [[Institut d'astrophysique de Paris]] * [[Liste des observatoires astronomiques]] * [[Mécanique spatiale]] * [[Ordre de grandeur (longueur)#Taille interstellaire|Ordres de grandeur des distances dans l'univers (tailles interstellaire et intergalactique)]] * [[Table des constantes astrophysiques]] * [[Antarctic Research, a European Network for Astrophysics]]. L' ARENA est un programme européen de recher en Astrophysique situé en anatartique.Soutenu par le [[CNRS]] en ce qui concerne la France. Le site de l'[[ARENA]] :[http://arena.unice.fr/article.php3?id_article=58] * le [[LAOG]] est le Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble ===Liens externes=== * [http://www.aip.org/history/cosmology/index.htm Cosmic Journey: A History of Scientific Cosmology] from the American Institute of Physics {{en}} * [http://www.cosmovia.org/ Virtual Institute of Astroparticle Physics {{en}}] * [http://master.obspm.fr Formations en astronomie et astrophysique] from the Observatoire de Paris {{fr}} * [http://www.vega.org.uk/video/subseries/16 Prof. Sir Harry Kroto, NL], Astrophysical Chemistry Lecture Series. 8 Freeview Lectures provided by the Vega Science Trust {{en}} * [http://www.vega.org.uk/video/programme/89 'The Mathematician Who Can't Add Up' Cosmologist Emma King] Freeview 'Snapshots video' by the Vega Science Trust {{en}} * [http://home.slac.stanford.edu/ppap.html Stanford Linear Accelerator Center, Stanford, California {{en}}] * [http://www.iasfbo.inaf.it Institute for Space Astrophysics and Cosmic Physics {{en}}] * [http://arena.unice.fr/article.php3?id_article=58 Le site de l'[[ARENA]]] {{Portail|astronomie|physique}} [[Catégorie:Astrophysique|*]] [[Catégorie:Métier de l'espace]] [[af:Astrofisika]] [[ar:فيزياء فلكية]] [[be:Астрафізіка]] [[bg:Астрофизика]] [[bs:Astrofizika]] [[ca:Astrofísica]] [[cs:Astrofyzika]] [[cv:Астрофизика]] [[da:Astrofysik]] [[de:Astrophysik]] [[diq:Fizikê Asmêni]] [[el:Αστροφυσική]] [[en:Astrophysics]] [[eo:Astrofiziko]] [[es:Astrofísica]] [[et:Astrofüüsika]] [[eu:Astrofisika]] [[fa:اخترفیزیک]] [[fi:Astrofysiikka]] [[gl:Astrofísica]] [[he:אסטרופיזיקה]] [[hr:Astrofizika]] [[hu:Asztrofizika]] [[id:Astrofisika]] [[is:Stjarneðlisfræði]] [[it:Astrofisica]] [[ja:天体物理学]] [[ka:ასტროფიზიკა]] [[kn:ಖಭೌತ ಶಾಸ್ತ್ರ]] [[ko:천체물리학]] [[ku:Stêrfîzîk]] [[lb:Astrophysik]] [[lt:Astrofizika]] [[lv:Astrofizika]] [[map-bms:Astrofisika]] [[mk:Астрофизика]] [[ms:Astrofizik]] [[nl:Astrofysica]] [[no:Astrofysikk]] [[nov:Astrofisike]] [[pl:Astrofizyka]] [[pt:Astrofísica]] [[ro:Astrofizică]] [[ru:Астрофизика]] [[sh:Astrofizika]] [[simple:Astrophysics]] [[sk:Astrofyzika]] [[sl:Astrofizika]] [[sq:Astrofizika]] [[sr:Астрофизика]] [[sv:Astrofysik]] [[ta:வானியற்பியல்]] [[th:ฟิสิกส์ดาราศาสตร์]] [[tl:Astropisika]] [[tr:Astrofizik]] [[uk:Астрофізика]] [[vi:Vật lý thiên văn]] [[zh:天体物理学]]