Distance aux étoiles par la parallaxe annuelle

[invitedcb11ed6]

Bonjour,

Il y a quelque chose qui m'échappe dans la mesure par la méthode de la parallaxe annuelle de la distance du soleil aux étoiles:
En gros, on fait deux mesures de la parallaxe d'une étoile assez proche à six mois d'intervalle, on en déduit la hauteur du triangle formé.

- d'abord une petite interrogation sur la référence pour la mesure de l'angle: considère-t-on des étoiles lointaines fixes, ou l'axe de l'écliptique pour mesurer la parallaxe?

- et ensuite, puisque le soleil se déplace dans la galaxie à 217km/s (source Wikipédia), le déplacement du système solaire par rapport à l'étoile dont on cherche la distance est bien plus important que celui, relatif, de la terre pendant les 6 mois, comment prend on en compte ce déplacement?


Je dois louper un truc dans mon raisonnement parce que je n'ai jamais entendu parler de ce problème.

Merci de vos réponses
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[invitedcb11ed6]

Pour la référence de l'angle j'ai la réponse: on prend par rapport à la perpendiculaire à l'écliptique, pour le mouvement du soleil je ne comprend toujours pas.

[Gilgamesh]

- et ensuite, puisque le soleil se déplace dans la galaxie à 217km/s (source Wikipédia), le déplacement du système solaire par rapport à l'étoile dont on cherche la distance est bien plus important que celui, relatif, de la terre pendant les 6 mois, comment prend on en compte ce déplacement?


Je dois louper un truc dans mon raisonnement parce que je n'ai jamais entendu parler de ce problème.

Si, si, c'est bien un problème à prendre en compte

On va d'abord considérer que toutes les étoiles accessibles à la méthode de la parallaxe trigonométrique (parallaxe annuelle > 0,015'', soit une distance inférieure à une centaine d'années-lumière environ) ont la même vitesse d'ensemble que le Soleil (d'autant plus qu'on l'ignore à l'époque ), au mouvement particulier du Soleil près, c'est à dire à son déplacement moyen par rapport à l'essaim d'étoiles qui l'environne. De ce mouvement par rapport aux sources stellaires proches résulte une aberration stellaire du fait de la vitesse finie de la lumière. La lumière provenant des étoiles tombe dans le fut des télescope avec un certain angle, dont la valeur est égale au ratio entre le mouvement particulier du télescope par rapport à la source et la vitesse de la lumière. De la même façon que la pluie tombe sur le pare brise d'une voiture avec un angle qui est égal au ratio entre la vitesse particulière de la voiture et la vitesse de chute des gouttes d'eau. Cet effet purement géométrique mesuré sur un grand nombre d'étoiles proches, afin de s'affranchir des mouvements particuliers de chacune, donne la vitesse particulière du Soleil sur son orbite. Ce mouvement particulier dont la direction projetée sur la voute céleste donne un point, appelé apex standard (RA : 18h, decl : +30°, dans la constellation d'Hercule) est dix fois moins rapide que sa vitesse orbitale (19,4 km/s soit ~ 4,09 UA annuel). Ce mouvement est à défalquer de la parallaxe annuelle.

Cela complique donc le calcul de la parallaxe annuelle, mais ce mouvement particulier du Soleil dans le flux d'étoiles proches permet de disposer d'une autre parallaxe dite séculaire, de plus grande amplitude que la première et qui grandit d'année en année. En comparant la position d'une étoile sur les premiers atlas célestes photographiques de précisions, obtenus au XIXe-XXe siècle avec la position actuelle, on peut avoir accès à des distances bien plus grandes qu'en se fondant sur la parallaxe annuelle. C'est à l'aide de la parallaxe séculaire par exemple qu'on a pu mesurer la distance et donc la luminosité absolue des céphéides afin de calibrer la méthode de mesure des distances période-luminosité basée sur leur pulsation.


a+

[invitedcb11ed6]

Merci pour ta réponse détaillée, mais je ne comprend pas pourquoi on ne le précise pas dans les articles sur la parallaxe annuelle. Même s'il est sur que ça complique le problème, au moins, on se pose pas la question en ayant l'impression de ne pas comprendre.

Donc si j'ai bien compris, cette méthode ne sert que dans notre galaxie, et encore dans notre proche voisinage. Pour ce qui est des étoiles hors de la galaxie, on utilise la méthode des céphéides (donc affinée grâce à la parallaxe séculaire), après pour le reste j'ai trouvé ce Pdf:
http://www.astro.ulg.ac.be/news/fran...distanceYN.pdf
Je le met, ça peut intéresser quelqu'un.

Mais il me reste une question, désolé si il y a déjà la réponse sur le net (quelle question!):
Comment fait-on pour déterminer la vitesse du soleil, dans quel référentiel...? Idem pour la vitesse, de la voie lactée...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite02ff802c]

C’est Gaia qui deviendra, après Hipparcos, le mètre de l’univers et donc en tenant compte du problème que tu poses. Regarde le chapitre Principes de mesure dans Gaia.

ND

[Gilgamesh]

Comment fait-on pour déterminer la vitesse du soleil, dans quel référentiel...? Idem pour la vitesse, de la voie lactée...

En dehors de la vitesse particulière, qui est simplement une moyenne considérée par rapport à un échantillon (d'où la désignation d'apex standard), la vitesse orbitale galactique a été mesurée en 1967 à l'aide de la raie à 21 cm de l'hydrogène, par effet Doppler. La raie à 21 cm permet de cartographier les nuages d'hydrogènes neutres et donne le référentiel global de la Galaxie.

Pour la vitesse particulière de la Galaxie, dans son amas, c'est toujours par effet Doppler, en défalquant si besoin l'effet de l'expansion de la mesure de distance absolue obtenu par diverse méthodes qui dépendent toutes de modélisation sur l'environnement proche, in fine : relation période-luminosité des céphéides et études statistique de "chandelles standards" (novae, SN, amas globulaire, étoiles les plus brillantes d'un système, région HII), cad d'objets suffisamment brillants pour être résolu de très loin et dont on a pu déterminer statistiquement la magnitude absolue moyenne.


a+

[invite58c6a4b8]

Bonjour il y a moi aussi quelque chose qui m'échappe... dans la méthode de la parallaxe annuelle la tangente de la parallaxe est utilisé et approximé à l'angle lui-même. Donc, pourquoi ne pas prendre le sinus qui donnerait directement la distance entre la Terre et l'étoile. Est-ce à cause de l'approximation? ou bien parce qu'on recherche la distance entre le soleil et l'étoile?

[Gilgamesh]

Bonjour il y a moi aussi quelque chose qui m'échappe... dans la méthode de la parallaxe annuelle la tangente de la parallaxe est utilisé et approximé à l'angle lui-même. Donc, pourquoi ne pas prendre le sinus qui donnerait directement la distance entre la Terre et l'étoile. Est-ce à cause de l'approximation? ou bien parce qu'on recherche la distance entre le soleil et l'étoile?

La précision relative de la mesure de la parallaxe est typiquement de l'ordre de 10%. L'écart relatif entre la valeur du sinus ou de la tangente d'un angle mesuré en radian, c'est de l'ordre de 10^-12 pour 1 seconde d'arc . le gain de précision serait donc totalement illusoire.

a+

[inviteb890a5ee]

Bonsoir,

Pour illustrer , un exemple du mouvement décrit par l'étoile Vega entre 1993 et 1996 : Combinaison du mouvement propre de l'étoile, uniforme de 0,25 sec d'arc en RA et 0,3 sec d'arc en Dec auquel se superpose des boucles de 0,18 sec d'arc correspondant à la parallaxe annuelle d'une étoile distante de 22 al. (les chiffres sont ceux de l'article de l'époque)

Crédit Pour la Science - 2001 - Vie et moeurs des étoiles - Article sur Hipparcos - La profondeur du Ciel - François Mignard et Christian Martin