Canalblog
Editer la page Suivre ce blog Administration + Créer mon blog
Publicité
L'astrophoto facile

Les comètes

 

Ce qu’il faut savoir sur ces objets pour bien les photographier

 

Une comète est un petit corps céleste constitué d'un noyau de glace et de roches en orbite autour d'une étoile. Lorsque sa trajectoire, qui a généralement la forme d'une ellipse très allongée, l'amène près de cette étoile le noyau s'entoure d'une sorte de fine atmosphère brillante constituée de gaz et de poussières, appelée chevelure ou coma.

 

Dans le Système solaire, quand elles s'approchent suffisamment de la Terre ou par leur magnitude importante, les comètes deviennent visibles à l'œil nu (parfois même de jour) et peuvent être spectaculaires ; elles sont alors classées comme « grandes comètes ». Ces corps proviennent de deux réservoirs principaux du Système solaire : la ceinture de Kuiper pour les comètes à courte période et le nuage d'Oort pour les autres, à plus de 10000 UA (1 UA = rayon de l’orbite terrestre = 150 millions de km).

 

Les comètes attachées au Système solaire ont une orbite dont l'excentricité est le plus souvent inférieure à 1 (orbites elliptiques, donc comètes périodiques). Il existe quelques rares cas de comètes dont l'excentricité est supérieure à 1 (trajectoires hyperboliques, ouvertes) : il s'agit de comètes provenant de l'extérieur du Système solaire, assez rares (moins d'une par siècle), ou d’une comète accélérée par le passage près d’une planète.

 

Rappel : l’excentricité e est le rapport entre l’écartement des foyers et le grand axe d’une ellipse. Quand les deux foyers sont confondus, e=0 et l’ellipse est un cercle ; quand un des foyers est rejeté à l’infini, e=1 et l’ellipse tend vers une parabole.

 

Les paramètres de la trajectoire des comètes peuvent être modifiés au passage près du Soleil ou des planètes massives. C'est ainsi que la comète Shoemaker-Levy 9, initialement en orbite autour du Soleil, a été capturée par Jupiter puis a finalement percuté ce dernier en 1994.

 

Les comètes rasantes se caractérisent par un périhélie extrêmement proche du Soleil, parfois à quelques milliers de kilomètres seulement de sa surface. L'importante évaporation et les forces de marée entraînent souvent la fragmentation du noyau.

 

Une comète se compose essentiellement de trois parties : le noyau, la chevelure et les queues.

 

Comète Hale 2

La comète Hale-Bopp en 1997 ; on distingue la queue rectiligne bleue, due essentiellement à l'ion CO+.

 

Le noyau a une taille de quelques km ; il est entouré par la chevelure, ou coma en latin, formant un halo à peu près sphérique constitué de particules neutres de gaz et de poussières, essentiellement de la vapeur d’eau. Ces particules sont libérées lorsque la comète se rapproche du soleil, provoquant la sublimation des glaces du noyau. Le diamètre de la coma est généralement compris entre 50 000 et 250 000 kilomètres, beaucoup plus grand et plus brillant que le noyau qui n’est généralement pas visible.

 

La coma est souvent de couleur verte, produite par la fluorescence du cyanogène (C2N2) et du carbone diatomique (C2) sous l’effet du rayonnement UV du Soleil.

 

Une comète importante possède en général deux queues visibles :

 

- Une queue constituée d'un plasma ionisé, rectiligne et se maintenant à l'opposé du Soleil (comme une ombre), entraînée à haute vitesse (de l'ordre de 500 km/s) par les particules du vent solaire ; les changements de polarité de ce dernier produisent des ruptures dans la queue de plasma qui se reconstitue dans les heures qui suivent.

 

- Une queue plus large et plus brillante constituée de poussières subissant la pression de radiation solaire, et incurvée dans le plan de l'orbite par la gravité du soleil. Cette "pression lumineuse" des photons émis par le Soleil est faible (5 micropascals au niveau de la Terre) mais produit des effets significatifs sur les corps de faible masse en microgravité.

 

 

Comètes et étoiles filantes

 

Les essaims annuels d'étoiles filantes sont associés à des comètes. La Terre traverse chaque année le nuage de poussières laissées dans leur sillage et l’on assiste à une « pluie » d’étoiles filantes qui semblent provenir d'un même point du ciel appelé le radiant. L'essaim est nommé d'après la constellation où est situé le radiant (par exemple : Persée pour les Perséides, les Gémeaux pour les Géminides). Les poussières cométaires, lorsqu'elles pénètrent dans la haute atmosphère de la Terre, s'échauffent et produisent les traînées lumineuses que l'on connaît.

Il est intéressant de pointer l’appareil photo vers le radiant et de superposer les vues en grand champ/pose longue (20 à 30 s) pour capter un maximum de trainées.

 

 

Désignation

 

Depuis le 1er janvier 1995, une nouvelle nomenclature, inspirée par celle appliquée aux astéroïdes, est attribuée comme suit par l'Union Astronomique Internationale :

  1. Une lettre servant à identifier le type de comète : C indique une comète à longue période (supérieure à 200 ans) ou non périodique. P indique une comète à courte période (inférieure à 200 ans). La lettre D est utilisée pour les comètes perdues. X pour une comète dont l'orbite n'a pu être calculée.
  2. L'année de la découverte.
  3. Une lettre majuscule correspondant à la quinzaine du mois de la découverte (Voir tableau).
  4. Un chiffre précisant l'ordre chronologique de découverte durant cette quinzaine.
  5. Le nom du (ou des) découvreur(s).
  6.  

Ainsi pour C/1995 O1 Hale-Bopp :

  • C/ indique qu'il s'agit d'une comète à longue période (éventuellement non périodique).
  • 1995 indique que la comète a été découverte en 1995.
  • O indique qu'elle a été découverte au cours de la deuxième quinzaine de juillet.
  • 1 indique qu'il s'agit de la première comète découverte au cours de cette période.
  • Hale-Bopp est le nom de ses deux découvreurs, Alan Hale et Thomas Bopp.
  • Pour les comètes périodiques dont le retour a été observé au moins une fois, la désignation subit une modification. Par exemple la comète P/2001 J1 (NEAT) a été retrouvée en 2008, conformément aux calculs de sa période orbitale. Sa périodicité ne faisant aucun doute, elle a reçu l'appellation définitive 207P/NEAT, indiquant qu'il s'agit de la 207e comète périodique confirmée, découverte par un télescope du programme NEAT (Near Earth Asteroid Tracking).

 

 

Tableau de correspondance des lettres aux quinzaines

 

Note : les lettres I et Z ne sont pas utilisées.

 

Désignation comètes 2

 

 

Quelques comètes remarquables :

 

Comètes remarquables

 

La comète 67P/Tchouri était la destination de la sonde Rosetta de l'Agence spatiale européenne, lancée le 2 mars 2004. La comète a été atteinte le 6 août 2014 et l'atterrisseur Philae s'est posé sur la surface de la comète le 12 novembre de la même année.

 

La célèbre comète de Halley porte le nom de l’astronome britannique qui a calculé pour la première fois sa trajectoire en 1682, faisant le lien avec les précédents passages observés depuis l’antiquité. Le retour de la comète en décembre 1758 conformément aux prévisions a définitivement validé la théorie de la gravitation d'Isaac Newton.

 

Seconde comète périodique découverte après la comète de Halley, 2P/Encke est celle qui possède la plus courte période. Lors de ses passages au plus près du Soleil, sa magnitude culmine autour de 5 avec une queue très courte.

 

La comète de Hale-Bopp observée en 1997 était l’une des plus brillante, visible à l’œil nu pendant plusieurs mois. Son orbite est presque perpendiculaire au plan de l'écliptique.

 

109P/Swift-Tuttle est le corps parent de la pluie de météores des Perséides visible chaque année au mois d'août. Avec l'astéroide Apophis, cette comète fait partie des objets célestes les plus dangereux pour la Terre.

 

C/2006 P1 (Mc Naught) a atteint une magnitude de -2 lors de son passage au périhélie en 2007, avec une queue s’étendant jusqu’à 30°. C’est une comète non périodique.

 

Découverte le 27 mars 2020 par le télescope spatial NEOWISE, C2020/F3 (Neowise) est passée près de la Terre en juillet 2020 à une distance de 0,7 UA. Bien visible à l’œil nu pendant 2 mois avec une belle chevelure, celle-ci a résisté à son passage près du Soleil.

 

La comète périodique 342P/SOHO qui orbite entre 0,05 et 6 ua avec une période de 5 ans et 4 mois est passée au périhélie le 19 octobre 2021 avec une magnitude 7.

 

En janvier 2021 la comète C/2021 A1 (Leonard) a été découverte près de Jupiter par l’astronome américain Greg Leonard ; celle-ci est passée au plus près de la Terre le 12 décembre 2021 avec une magnitude autour de 4. Le périhélie à 0,6 UA du Soleil a été atteint le 3 janvier 2022. Une observation du 23 février 2022 a montré que le noyau s'est désintégré. 

 

 

Photographier les comètes

 

Quand elles sont loin du Soleil, les comètes sont très peu lumineuses et se photographient comme les objets du ciel profond. Sauf cas de forte pollution lumineuse, l'emploi d'un filtre n'est pas utile. Il existe un filtre dédié produit par la marque Lumicon centré sur la raie OIII (501nm) et les deux lignes C2 (511nm et 514 nm), qui augmente un peu le contraste sur les nébuleuses gazeuses de couleur verte. Son prix est élevé pour un usage très restreint.

 

Le site http://astro.vanbuitenen.nl/comets indique les prochains objets intéressants avec leurs dates de passage : en effet de nouvelles comètes sont découvertes tous les mois. Celles-ci ne figurent pas dans la base de données des montures GOTO ; cependant, les trajectoires peuvent être chargées et visualisées dans Stellarium et Cartes du ciel. On peut en particulier repérer les rapprochements avec les objets du ciel profond, qui donnent des photos spectaculaires.

 

C/2017 K2 (Panstarrs) et l’amas globulaire M10 à 0,5° - 15/07/2022

C2017 K2 Panstarrs et M10

 

L'idéal est de piloter la monture avec le logiciel de cartographie ; si cela n'est pas possible, on identifiera une étoile proche avec son code SAO pour faciliter le pointage de l'instrument.

 

En approchant de la Terre, le mouvement propre d’une comète sur la voûte céleste n’est plus négligeable pour les prises de vue en longue focale. Ce mouvement en secondes d’arc par minutes figure dans les éphémérides, à télécharger par exemple sur le site du Minor Planet center ; il peut être également mesuré dans l’application de cartographie. Connaissant la valeur de l’échantillonnage du setup (i.e. le champ vu par 1 pixel du capteur, égal à 206xp/F avec p taille du pixel en micron et F focale de l’instrument en mm), on en déduit le temps de pose maximum pour lequel la comète aura bougé de moins de 3 à 5 pixels au cours d’une pose unitaire.

 

Ensuite, la comète va se déplacer pendant la séquence de prise de vues. Deux solutions sont possibles :

 

- recentrer l’instrument sur l’objet manuellement toutes les 3-4 poses ou laisser l’application de cartographie piloter la monture (la coma, trop étendue, n’est pas utilisable pour l’autoguidage) ; les étoiles du fond de ciel seront filées à l’empilement ;

 

- garder le suivi classique avec un pointage fixe sur les étoiles ; la comète se déplace d’une vue à l’autre.

 

Je préfère cette dernière option qui préserve un fond d’étoiles net. Pour le traitement je procède de la façon suivante :

 

- Pré-traitement classique avec alignement sur le fond d’étoiles (la comète est floue) ; enregistrement de cette image de fond.

 

- Nouvel alignement de la séquence alignée précédemment, cette fois avec l’option « comète/astéroide » ; il faut indiquer au logiciel la position de l’objet sur la première et la dernière image. Empilement pour produire une image où la comète est nette.

 

- Assemblage des deux images dans Photoshop ou équivalent.

 

Si les étoiles filées sont trop nombreuses pour être éliminées, il faut recadrer autour de la comète toutes les images de la séquence originale, supprimer les étoiles avec un logiciel comme Starnet++ et refaire un alignement centré sur la comète puis empiler. Le résultat peut alors être incorporé plus facilement dans l’image de fond.

 

Un excellent tuto est disponible ici : https://siril.org/fr/tutorials/comet/

 

Quand la comète approche du périhélie et devient visible à l’œil nu, des temps de pose de quelques secondes suffisent et permettent d’inclure un paysage au premier plan. La queue s’étend parfois sur plusieurs dizaines de degrés. 

 

Comète neowise T Legault

Thierry Legault - La comète C2020/F3 Neowise le 12 juillet 2020

 

Les comètes sont des objets splendides mais cependant imprévisibles qui peuvent se fragmenter à l’approche du Soleil : il ne faut pas manquer une occasion de les photographier.

 

Cet article utilise des informations publiées sur Wikipedia

 

 

 

Publicité
Publicité
L'astrophoto facile
  • Dans ce blog je partage mon expérience d'astrophotographe amateur pour aider les néophytes à se lancer : choix du matériel, mise en oeuvre, objets célestes à observer, galerie de photos commentées.
  • Accueil du blog
  • Créer un blog avec CanalBlog
Publicité
Newsletter
Catégories principales
Archives
Phase de la Lune
La Lune
Publicité