Coronographe

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La coronographie est une technique en astronomie qui consiste à reproduire un phénomène céleste très célèbre : les éclipses totales. Ainsi, seule la couronne de l’étoile observée apparaît, car elle n’est plus « noyée » par la lumière de la photosphère (le disque stellaire).

Coronographe du club

Intérêt

En plus de révéler la couronne de l’étoile, la technique du coronographe permet de rendre visible des objets orbitant près d’elle. C’est ainsi que le satellite d’observation solaire SoHO, est un très grand révélateur de comètes (en un peu moins de dix ans de fonctionnement, SoHO a permis de révéler 1 000 comètes).

AstroJupiter

La couronne solaire vu par l’observatoire spatial SoHO

à l’aide de son coronographe

De plus, la technique du coronographe a depuis quelques années été adaptée à l’étude d’autres étoiles que le Soleil. Avec l’espoir de pouvoir ainsi détecter de nouvelles exoplanètes.

Histoire

C’est Bernard Lyot qui inventa le premier coronoraphe au début des années 1930. Il lui permit d’observer la couronne solaire hors éclipse à l’aide d’un télescope réfracteur.

En 1996, les deux astronomes français Jean Gay et Yves Rabbia proposèrent leur coronographe interférentiel achromatique permettant de réaliser l’occultation de l’image donnée par une étoile brillante.

Principe

Le principe de base est simple, un masque opaque d’un diamètre adapté à l’étoile observée est placé dans le télescope. Le masque a ainsi le même comportement que lorsque la Lune passe devant le Soleil lors d’une éclipse, occultant sa lumière et nous laissant voir sa couronne.

AstroJupiter

Schéma du Coronographe de Lyot, dans son article original en 1931

Le génie de Bernard Lyot dans son invention, est d’avoir analysé finement les phénomènes de réflexion et de diffraction à l’intérieur de son dispositif et d’avoir ainsi conçu une optique permettant de séparer la lumière en provenance de la couronne solaire et celle diffractée par le bord de l’objectif principal. C’est le rôle du « diaphragme de Lyot ».

En détail

Voici le principe optique plus détaillé basé sur la figure ci-dessous :

AstroJupiter

Nomenclature des composants du coronographe de Lyot

L’objectif O1 forme l’image du Soleil à son foyer, sur le disque occulteur qui couvre exactement l’image du disque solaire. Seuls subsistent les rayons lumineux provenant de la couronne solaire. La lentille O2 donne de l’image du Soleil occulté une image virtuelle, translatée de quelques mm en direction de O1, et donne de l’objectif O1 une image réelle sur le diaphragme. Ce dernier permet de se débarrasser de la lumière parasite diffractée par le pourtour de l’objectif O1.

Les objectifs O3 et O3′ donnent de l’image virtuelle du disque occulté préalablement formée par O2 une image réelle observable à l’oculaire ou reçue sur la pellicule d’un appareil photographique ou sur le capteur d’une caméra numérique. Entre les deux éléments O3 et O3′, les rayons lumineux sont parallèles, ce qui permet d’utiliser un filtre monochromatique HAlpha dans les meilleures conditions.

Liens

Autres liens sur l’explication et la construction d’un coronographe


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