Télescope : combien d’années lumiére ?

[rigel75]

Bonsoir à tous

Comment peut-on connaître la portée d'un télescope ? Jusqu’à combien d’années lumière peut-il «*voir*» ?

Je parle des telescopes professionnels terrestres.

Par exemple du télescope du Mont Wilson cher à Hubble au Mont Palomar
jusqu’à celui de Keck ou La Palma aux Canaries la technique évoluant, qu’elles furent les avancées en terme de portée ?

Quel nombre d’années lumière maxi a été franchi des années 20 à aujourd’hui ?

Y a-t-il une loi mathématique qui l’indique en fonction de la taille du miroir ?

Merci
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[Gilgamesh]

Bonsoir à tous

Comment peut-on connaître la portée d'un télescope ? Jusqu’à combien d’années lumière peut-il «*voir*» ?

Je parle des telescopes professionnels terrestres.

Par exemple du télescope du Mont Wilson cher à Hubble au Mont Palomar
jusqu’à celui de Keck ou La Palma aux Canaries la technique évoluant, qu’elles furent les avancées en terme de portée ?

Quel nombre d’années lumière maxi a été franchi des années 20 à aujourd’hui ?

Y a-t-il une loi mathématique qui l’indique en fonction de la taille du miroir ?

Merci

En soi on ne peut pas calculer une distance limite, car ça dépend directement de la luminosité intrinsèque de la source. Avec un simple antenne télé, tu captes quelques photons du CMB, qui ont été émis par la source la plus lointaine, mais aussi le plus lumineuse, de l'univers.

Ce qui fait plus sens pour un télescope, c'est la magnitude limite. Mais encore celle-ci est-elle le produit de deux facteurs : la sensibilité intrinsèque du télescope, essentiellement donnée par le diamètre du miroir (et un peu aussi par le capteur CCD) et le temps de pose. Avec un miroir de modeste diamètre (~ 2,4 m) le télescope Hubble peut atteindre une magnitude limite de 31 en cumulant un temps d'exposition de près de 1 million de secondes (Hubble Ultra Deep Field) ! Manip impossible avec un télescope terrestre, du fait de la turbulence atmosphérique qui ruinerait la définition des objets lointains, et malgré les progrès effectués en optique adaptative.

[trebor]

Bonsoir,
13,1 milliards d'années-lumière en 2011 avec la découverte de la galaxie UDF y-38135539...
https://www.science-et-vie.com/ciel-...l-univers-4573
et autres liens :
https://www.google.be/search?client=...iw=970&bih=534
Bonne soirée

[rigel75]

Merci

En fouillant sur le net j’ai trouvé cette formule de Bowen :
M = m – 2 + 2.5 x log ( D x T x G)

M*: magnitude limite de l’instrument m*: magnitude limite visuelle (environ 6 suivant la qualité du ciel) D*: diamètre de l’instrument en mm T*: transmission du télescope (en général de 0,6 à 0,8)
G*: grossissement utilisé

Comme je suis nul en math, notamment en logarithme quelqu’un pourrait me donner un exemple concret avec cette formule ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lansberg]

Bonjour,

je ne connais pas cette formule mais plutôt celle ci qui donne pour un collecteur de diamètre D en m, la magnitude maximale à laquelle l'œil a accès :
m = 17,1 + 5log D (logarithme décimal).
Pour le télescope Hubble (D = 2,4m) cela donne m = 17,1 + 5 log2,4 = 19
Gilgamesh a expliqué comment atteindre des magnitudes plus élevées.

[Gilgamesh]

Oui, la magnitude 19 ça serait celle de l'objet le plus faible qu'on pourrait percevoir en mettant l’œil au foyer du télescope spatial. Mais on peut aller bien au delà en accumulant la lumière sur un détecteur.

[rigel75]

Merci

Peux-tu svp me détailler cette formule :

m = 17,1 + 5log D (logarithme décimal).
Pour le télescope Hubble (D = 2,4m) cela donne m = 17,1 + 5 log2,4 = 19

-D’où vient 17,1 ?

-Comment calcules-tu le logarithme ?

[Gilgamesh]

Le 17,1 doit être un simple paramètre correspondant à la sensibilité de la vision humaine. Si on prend la pupille de l’œil, on a D = 0,008 m et on trouve m=6,6 ce qui correspond à la magnitude des plus faibles étoiles qu'on puisse voir à l’œil nu.

Pour le logarithme décimal, il te faut une calculette scientifique, ou un tableur (fonction LOG() ), à ne pas confondre avec sa commère, la fonction logarithme népérien (fonction LN() ).

[Lansberg]

La valeur 17,1 est en effet directement liée à la sensibilité de l'œil. On considère que la magnitude limite visible à l'œil nu est m=6 pour un diamètre pupillaire de 6mm (c'est une moyenne).
La définition de la magnitude apparente est m = -2,5 Log (E/Eo). E est le flux rayonné traversant la pupille. C'est une puissance rayonnée par unité de surface qui s'exprime en W/m². Eo est le flux d'une étoile de référence de magnitude nulle (Eo = 2,87 x 10^-8 W/m²).
Pour m = 6 on trouve E = 1,14 x 10^-10 W/m²

Cela correspond à une puissance reçue en watt, L, égale à (PI x D²) x E /4 = 3,14 x 0,006² x 1,14 x 10^-10 / 4 = 3,23 x 10^-15 W (D est le diamètre de la pupille en vision nocturne = 6 mm = 0,006 m).

On peut, d'une certaine manière, dire que c'est la puissance minimale capable de provoquer une sensation lumineuse.

Maintenant avec un collecteur de lumière (miroir de télescope par exemple) de diamètre D, l'œil a accès à des magnitudes plus élevées (objets plus faiblement lumineux). On peut calculer cette magnitude, m(D) avec la première relation :

m(D) = -2,5 Log(E/Eo) avec E = 4.L / PI.D² et L = 3,23 x 10^-15 W

m(D) = -2,5 Log 4.L/(Eo. PI.D²) = -2,5 xLog ( 4 x 3,23 x 10^-15 / 2,87 x 10^-8 x 3,14) + 2,5 x Log D² = 17,1 + 5 x Log D