Observation des étoiles filantes

L'observation des étoiles filantes est une activité qui peut se révéler nettement moins romantique qu'elle n'y paraît. Et ça, c'est fun ! Source d'inspiration poétique pour les uns et de complexes théories physiques, chimiques et planétaires pour les autres, les météores n'ont cessé de mettre au défi notre imagination.

Le phénomène

De nombreuses poussières parcourent notre système solaire. Résidus du disque proto-planétaire ayant donné naissance aux multiples corps qui le compose, produits de l'impact de deux objets de taille supérieure ou particules issues du noyau actif d'une comète et laissées à la traîne dans sa chevelure, ces poussières ont des origines très variées. On les nomme des météoroïdes. Lorsque leur trajectoire croise celle de la Terre, ils pénètrent notre atmosphère à grande vitesse, s'y frottent et la compriment localement. Fortement chauffé, l'air incandescent fini par les consumer. Une traînée lumineuse de matière vaporisée se forme dans leur sillage.

Les éléments présents sont excités ou perdent leurs électrons ; ils sont ionisés. Pour retrouver leur état initial ou leur neutralité électrique, ils vont se délester du surplus d'énergie acquis voire récupérer leurs électrons manquant. Ils vont émettre de la lumière. Une traînée persistante de gaz ionisé peut parfois être observée durant plusieurs minutes après l'étoile filante.

Essaim météorique

Lorsque les poussières sont issues de la chevelure d'une comète, elles sont en plus grand nombre et suivent une trajectoire identique. Elles forment un véritable nuage en orbite autour du Soleil. Si la comète est périodique, elle peut régulièrement alimenter le nuage ou en créer de nouveaux.

Lorsque la Terre traverse l'un de ces nuages, on observe un essaim d'étoiles filantes. Ils ont lieu toute l'année et sont très différents les uns des autres. Leurs caractéristiques sont fonctions de la vitesse des particules, de leur taille, de leur composition chimique et de l'angle d'entrée dans l'atmosphère. Lorsque cela survient, tous les météores semblent provenir du même point du ciel, qui se nomme le radiant.

Une étoile filante qui n'est rattachée à aucun essaim météorique est qualifiée de sporadique.

Prévision

La prévision des essaims d'étoiles filantes nécessite une bonne connaissance de chacun d'entre-eux. Cela passe par de méticuleuses observations et la modélisation dynamique de l'évolution des nuages de poussières autour du Soleil. Alors que la seconde opération est l'apanage des professionnels, la première est à la portée de tous.

Depuis quelques années, la fiabilité des prévisions s'est nettement accrue. Tout du moins pour les essaims les plus connus. En effet, les modèles de prévision se basant notamment sur les observations, les essaims les plus étudiés sont aussi les plus prévisibles.

Les éphémérides reposent sur la modélisation dynamique du nuage de particules laissé dans le sillage de la comète parente. Ces modèles dépendent des propriétés physiques des particules émises, de l'orbite de la comète, des complexes interactions gravitationnelles avec les autres corps du système solaire ainsi que de nombreux autres paramètres comme, par exemple, l'influence du vent solaire.

Indispensable, l'observation permet de vérifier l'efficacité des modèles et de les affiner. À ce stade, la démarche isolée de l'astronome professionnel — même motivé — ne suffit plus.

Participer

Désireux d'éphémérides précises pour lui indiquer l'heure du maximum de la « pluie » annoncée d'étoiles filantes, l'astronome amateur pourrait se montrer très agacé si le pic prévu s'était en fait produit 6 heures plus tôt. Et pourtant, c'est à lui de voler au secours de son acolyte professionnel pour obtenir, à l'avenir, de meilleures prévisions.

Les comptes rendus d'observation d'étoiles filantes manquent cruellement. Lors du pic de l'essaim des Perséides 2012, certainement l'essaim le plus observé en raison des chaudes températures estivales et des vacances, un seul et unique observateur présent sur le territoire français a rendu compte de son observation à l'organisation internationale chargée de centraliser ces données. Preuve indéniable du manque d'intérêt français pour le sujet : il s'agissait d'un observateur belge.

Pourtant, le leadership en matière de modélisation professionnelle est bel et bien français. En 2003, Jérémie Vaubaillon soutient sa thèse sur le sujet, modélise la dynamique de plusieurs dizaines de nuages de particules et contribue à améliorer grandement la précision des éphémérides. Aujourd'hui professionnel à l'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE, observatoire de Paris), il peine à motiver les amateurs.

Le matériel requit n'est pourtant pas des plus inabordables. Il suffit d'une paire d'yeux (bien qu'un seul devrait faire l'affaire), d'une montre, d'une feuille et d'un crayon. Du point de vue des compétences, savoir compter jusque cinquante est un plus, mais pas forcément nécessaire. Un compteur à main est d'un confort non négligeable. La procédure est assez simple : il suffit de compter le nombre d'étoiles filantes par tranches de 15 minutes de temps. Pour améliorer la qualité du compte-rendu, quelques informations subsidiaires peuvent être rapportées : localisation géographique, couverture nuageuse, magnitude visuelle limite à l'œil nu... Les observateurs les plus assidus peuvent compter les étoiles filantes sporadiques séparément et évaluer la magnitude des météores.

Une caméra haute sensibilité peut également être utilisée afin de détecter automatiquement les étoiles filantes. Par contre, seules les plus brillantes seront enregistrées. La démarche est plus complexe et conseillée aux vrais passionnés. Le radioamateur peut quant à lui mettre à profit un phénomène de réflexion des ondes radios sur le fuseau ionisé de l'étoile filante pour effectuer son comptage. Avantage indéniable : les observations se font aussi en journée.

Bref, quel que soit le niveau de compétence, on peut tous se rendre utile.

Bonnes observations !