Il est possible d’observer des objets célestes pendant la journée, bien que cela ne soit pas toujours aisé.
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Il semble évident que les étoiles ne sont pas visibles en plein jour.
Cependant, si vous me disiez cela, je vous prendrais doucement par la main, vous emmènerais à l’extérieur et—en étant un peu taquin—je pointerais silencieusement vers le soleil.
Pour être sérieux, notre étoile la plus proche est effectivement la raison pour laquelle nous ne voyons pas d’autres étoiles pendant la journée, en plus de notre atmosphère. Les molécules présentes dans l’air agissent comme des bumpers de flipper, dispersant les photons solaires dans toutes les directions. Étant entouré de ces molécules, vous percevez la lumière du soleil venant de chaque coin du ciel. L’air terrestre disperse préférentiellement les photons bleus, ce qui donne au ciel sa couleur bleue.
La science derrière l’observation diurne
Les étoiles sont également très faibles. Toute cette lumière dispersée les rend presque invisibles. C’est comme essayer d’entendre un murmure au milieu d’un concert de heavy metal.
Sur le plan scientifique, pouvoir observer des étoiles pendant la journée serait un atout considérable pour les astronomes. Certaines étoiles subissent des changements rapides à l’approche de leur fin. Par exemple, entre 2019 et 2020, l’étoile supergéante rouge Bételgeuse a éjecté d’énormes volumes de poussière, réduisant sa visibilité de plus de la moitié, ce qui a poussé les astronomes à tenter de comprendre les processus physiques derrière cet événement. Pendant plusieurs mois, Bételgeuse était pratiquement invisible, trop proche du soleil dans le ciel pour être observée à cause de l’éblouissement, entraînant une perte de temps d’observation précieux pour les astronomes. De nombreux autres phénomènes célestes sont également critiques en termes de timing, ce qui explique pourquoi certains astronomes ont cherché des moyens de contourner l’obstacle que représente le ciel diurne lumineux de la Terre.
Des tentatives passées avec du matériel professionnel incluent une expérience de 1981 qui a relié un appareil électronique appelé photomètre (considérez-le comme un luxmètre sophistiqué) à un télescope infrarouge d’un mètre au Chili pour réaliser des observations diurnes. Une autre expérience en 2007 a utilisé un détecteur numérique standard sur un petit télescope réfracteur pour obtenir des mesures photométriques remarquablement précises, même pour des étoiles de troisième magnitude (qui sont légèrement plus faibles que celles formant la Grande Ourse). En général, les mesures de la luminosité des étoiles peuvent être effectuées avec une précision d’environ 1 % pendant la journée, mais cela fonctionne mieux pour les étoiles plus brillantes.
Plus récemment, des astronomes de l’Université Macquarie en Australie ont réussi à réaliser de telles mesures en utilisant un dispositif de test qu’ils appellent le Huntsman Telescope Pathfinder. Ce Pathfinder est constitué d’un objectif de caméra commercial associé à un appareil photo numérique sophistiqué mais relativement abordable. C’est un banc d’essai pour le télescope Huntsman complet, qui comprendra 10 de ces objectifs travaillant ensemble pour réaliser des relevés profonds et larges du ciel. L’équipement est normalement utilisé la nuit, mais les astronomes souhaitaient tester ses capacités diurnes.
Lors des tests diurnes du Pathfinder sur 35 étoiles de différentes luminosités et couleurs, lorsque le soleil était à 30 degrés au-dessus de l’horizon, les astronomes ont pu atteindre une précision de mesure de luminosité de 1 à 10 %, ce qui est assez bon compte tenu des difficultés inhérentes aux observations. Les temps d’exposition doivent être très courts pour éviter que le ciel lumineux ne sature le détecteur, et des milliers d’images doivent être prises pour accumuler suffisamment de signal provenant de l’étoile cible. Les astronomes ont pu détecter des étoiles aussi faibles que la magnitude 4,6, ce qui est impressionnant ; ce n’est pas beaucoup plus brillant que ce que l’on peut voir à l’œil nu dans un endroit sombre.
Ils ont également réussi un autre exploit impressionnant : détecter et suivre la Station Spatiale Internationale (ISS) alors qu’elle traversait le ciel en plein jour. L’ISS est l’un des objets artificiels les plus brillants dans le ciel, mais elle se déplace rapidement et sa luminosité varie considérablement—à l’horizon, elle se trouve à plus de 1 000 kilomètres d’un observateur, contre seulement quelques centaines lorsqu’elle est directement au-dessus. Néanmoins, le Pathfinder a pu résoudre certaines caractéristiques structurelles de l’ISS lorsqu’elle est passée au-dessus, y compris ses énormes panneaux solaires et ses modules.
Ces observations montrent que l’observation diurne de satellites brillants et d’étoiles est possible même avec un équipement relativement simple ; un matériel plus sophistiqué donnerait sans doute de meilleurs résultats. De telles observations pourraient être très utiles pour suivre le nombre croissant de satellites en orbite terrestre, un aspect crucial de la surveillance spatiale.
Il n’est pas nécessaire d’avoir beaucoup d’équipement pour voir des objets astronomiques pendant la journée ; il est possible de les observer à l’œil nu. La lune est la plus facile à repérer car c’est le deuxième objet le plus brillant dans le ciel après le soleil ; par exemple, lorsqu’elle est proche du premier quartier, vous pouvez la voir se lever à l’est avant le coucher du soleil. Vers le dernier quartier, vous pouvez également l’apercevoir le matin en se couchant à l’ouest longtemps après le lever du soleil.
Vénus est le troisième objet le plus brillant dans le ciel. (L’ISS peut être plus brillante, tout comme certains autres satellites, mais je ne les compte pas ici car ils sont artificiels.) Lorsqu’elle est une « étoile du soir » à l’ouest, Vénus peut être incroyablement brillante—si brillante que beaucoup de gens ont du mal à croire qu’il s’agit d’un objet réel et la confondent souvent avec un avion ou même un OVNI.
Vénus est suffisamment lumineuse pour être vue même lorsque le soleil est levé. Je l’ai aperçue de nombreuses fois en plein jour ! Le secret est de la chercher lorsqu’elle est proche d’un repère céleste, la lune croissante, qui est beaucoup plus facile à voir. Si vous savez où se trouve Vénus par rapport à la lune, vous pouvez généralement la percevoir contre le ciel bleu éclatant. Les logiciels de planétarium sont utiles à cet égard, et de nombreuses applications de planétarium sont disponibles gratuitement sur votre appareil mobile.
Parfois, des comètes peuvent également être visibles pendant la journée ; en 2007, la comète C/2006 P1 McNaught est devenue si brillante que j’ai pu l’apercevoir en plein jour ! C’est rare, mais c’est assez incroyable quand cela se produit.
Il existe également une autre façon pour les étoiles de devenir visibles pendant la journée : lorsqu’elles explosent. Une supernova est un événement d’une luminosité incroyable, et si l’une d’elles devait éclater dans notre galaxie, elle pourrait devenir extrêmement brillante. Par exemple, Bételgeuse pourrait briller aussi intensément qu’une pleine lune lorsqu’elle explosera un jour, mais en raison de sa distance, elle apparaîtra comme un point de lumière d’une intensité éblouissante dans le ciel, facilement visible pendant la journée. Le seul problème est que nous devrons probablement attendre plusieurs centaines de milliers d’années avant que Bételgeuse n’explose. Espérons qu’une autre étoile de la Voie lactée se décidera à devenir une supernova—tant qu’elle n’est pas trop proche.
Cependant, les astronomes ne sont plus limités à leurs yeux pendant la journée. Pouvoir observer des étoiles lorsque le soleil est levé sera un grand avantage. Si cela a un inconvénient, ce sera de devoir ajuster nos horaires de sommeil.
