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Mesure de la distance et des dimensions d’une nébuleuse par des étudiants du cours de Projet de fin d’études en Sciences de la nature

mardi 1 mai 2018

Dans le cadre du cours de Projet de fin d’études en Sciences de la nature, quatre étudiants ont réussi à déterminer la distance d’une nébuleuse à partir de photographies prises à l’Observatoire du Cégep de Trois-Rivières et à la modernisation par leur professeur d’une vieille méthode. Il s’agit de Julien Berthelot, Anthony Cantin, Benjamin Fleury et Guillaume Gélinas. Ils ont choisi d’étudier la nébuleuse IC434, mieux connue sous le nom de Nébuleuse de la Tête de Cheval à cause de sa forme apparente sur les photographies.

En comparant la distribution des étoiles dans deux zones, soient une obscurcie par la poussière de la nébuleuse et une autre en dehors de celle-ci, on parvient à déduire la distance de la nébuleuse avec une méthode inventée par Max Wolf en 1923. Cette méthode supposait une valeur de brillance intrinsèque hypothétique aux étoiles qui était source de beaucoup d’incertitude sur le calcul de la distance. En utilisant trois filtres couleur, il a été possible d’améliorer la méthode de Wolf et de mesurer directement la brillance intrinsèque des étoiles, réduisant de beaucoup cette incertitude.

Au départ, les étudiants devaient acquérir eux-mêmes les images de la nébuleuse, mais, comme le télescope était hors fonction durant la session, ils ont dû se rabattre sur des images provenant de la gigantesque collection acquise au fil des ans par leur professeur. Après de savants calculs, l’équipe a obtenu une distance de 1650 années-lumière de la Terre, grâce à des statistiques sur plus de 2188 étoiles sur l’image rouge, 1947 sur l’image verte, et 1698 sur l’image bleue. Connaissant la distance de la nébuleuse, ils ont pu finalement en déduire sa dimension physique de 2,3 ± 0,1 années-lumière.

Encore une fois, avec un peu d’imagination, il est possible de faire une foule de projets scientifiques avec les élèves en se servant des équipements de l’Observatoire. Pour l’an prochain, on pourrait faire de la spectroscopie et mesurer la vitesse d’expansion cosmologique d’un quasar, mesurer la constante de Hubble, observer les nuages de Vénus dans l’ultraviolet, mesurer la distance de la galaxie d’Andromède avec des variables céphéides, étudier les grains de la poussière des comètes avec de la polarimétrie, mesurer les paramètres orbitaux d’Uranus, photographier le télescope Hubble, photographier le pulsar de la Nébuleuse du Crabe, mesurer l’intensité du champ magnétique de cette même nébuleuse, etc. Ce ne sont vraiment pas les projets qui manquent, mais plutôt le temps!


Une équipe fière de ses résultats. De gauche à droite : Benjamin Fleury, Guillaume Gélinas, Anthony Cantin, et Julien Berthelot.