Le soleil

OBSERVER ET PHOTOGRAPHIER LE SOLEIL

Âgé de 4.5 milliards d’années, le Soleil, notre étoile est à la moitié de sa vie. Avec un diamètre réel de 1.4 million de km soit 117 fois le diamètre de la Terre, il consomme 4 millions de tonnes d’hydrogène par seconde qu’il transforme en hélium et en rayonnement. La température à sa surface est de 6 000 °C, la température de son atmosphère s’élève à 1 million de degrés Celsius et 15 millions de degrés en son centre. Distant de 150 million de km de la Terre, sa lumière met 8 minutes pour nous parvenir, sa magnitude apparente est de –27 et son diamètre apparent est de 0.5°, tout comme la Lune, dont il est 400 fois plus gros et 400 fois plus éloigné.

Sa surface présente un aspect granuleux avec des taches dont la température moins élevée est tout de même de 3500 °C. Elles sont éphémères puisqu’elles apparaissent en quelques heures, évolues et disparaissent au bout de quelques jours ou quelques semaines. Selon la période d’observation, elles sont plus ou moins nombreuses, voire même absente du disque solaire selon un cycle qui dure environ 11 années. Ces taches émettent un rayonnement électromagnétique, qui lorsqu’elles sont très nombreuses, provoquent les fameuses « Aurores boréales » vers le pole nord terrestre, et les « Aurores australes » vers le pole sud terrestre, ainsi que des perturbations dans la transmission des ondes radioélectriques terrestres : radio, télévision, radar etc. Il tourne sur lui-même en 37 jours au niveau des pôles et en 25 jours au niveau de l’équateur. A sa périphérie, des éjections de gaz appelés protubérances ne sont visibles qu’avec un filtre Hα (H-alpha) ou un coronographe. Ce sont en fait des gerbes de gaz incandescents dont la hauteur dépasse largement la taille de la Terre.

Classé parmi les naines jaunes, il est situé en périphérie de la voie lactée, dans le bras spiral d’Orion, entre les bras du Scorpion vers l’intérieur et de Cassiopée vers l’extérieur, à 26 000 Années lumières du centre de notre galaxie,dont il en fait le tour en 250 millions d’années. Sa masse a lui tout seul représente plus de 99.85% de la masse totale du système solaire.

Mise en garde : l’observation du Soleil sans protection adaptée est très dangereuse pour les yeux car les lésions occasionnées sont irréversibles. Toujours utiliser un filtre solaire en parfait état et se conformer aux consignes de sécurité relatives au type de filtre utilisé. Ne pas oublier non plus de mettre un cabochon de protection sur l’objectif du chercheur, ou bien de retirer celui-ci du tube optique pendant toute l’observation. Les yeux d’un observateur valent bien plus que les quelques dizaines d’euros d’un bon filtre. De même, il est fortement déconseillé de laisser un enfant l’observer seul.

Il est l’objet céleste le plus observé car il est présent tout au long de la journée et toute l’année même si sa période d’observation est plus courte en hiver qu’en été, et le repérer dans le ciel ne pose aucun problème. Comme le risque est très important, il faut absolument prendre le maximum de précautions pour l’observer. Il existe plusieurs méthodes décrites ci-dessous pour observer à sa surface les taches dans un instrument grossissant 10 fois et plus, et d’en suivre les évolutions. Autre point important, pour le pointer avec un instrument, surtout ne pas utiliser le chercheur, à moins qu’il soit lui aussi équipé d’un filtre solaire, mais observer sur le sol l’ombre de l’instrument qui doit être la plus petite possible, puis affiner par tâtonnement jusqu’à ce que l’image apparaisse dans l’oculaire.

Lorsque son activité est au minimum (comme en 2005 par exemple) peu de tâches peuvent être observées à sa surface. Le soleil est nettement plus intéressant à observé en période d’activité, où les tâches sont à fois plus nombreuses et plus spectaculaires.

Les différentes méthodes d’observation :

  • Un filtre souple en mylar ou astrosolar par exemple, ou bien un filtre en verre monté à l’avant de l’objectif d’une lunette ou d’une longue-vue, ou à l’ouverture d’un télescope est la meilleure solution pour l’observer en toute sécurité. Avec l’emploi de certains de ces filtres solaires, un second filtre jaune vissé sur l’oculaire rend sa couleur jaune au Soleil. De même pour les jumelles où il faut mettre un filtre à l’avant de chaque objectif.
  • La projection de l’image du Soleil sur un écran blanc en utilisant une lunette ou un télescope (sauf MAKSUTOV) comme « projecteur » peut-être aussi envisagée mais dans ce cas il faut n’employer que des oculaires à 2 lentilles type « HUYGENS », « RANSDEN » ou leur dérivés. Il existe dans le commerce un instrument appelé « Solarscope » qui utilise ce principe.
  • Les filtres solaires à visser sur la jupe des oculaires sont à éviter à cause d’un emploi très délicat et risqué. Ils ne permettent pas de longues observations, la chaleur les faisant exploser. Ne les utiliser que sur des instruments de petite ouverture (60 mm maximum), ou bien fabriquer un diaphragme de 50 à 60 mm pour un instrument d’ouverture plus importante. Par sécurité, lui préférer un autre type de filtre solaire.
  • Enfin, Les instruments comme le PST de CORONADO ou les coronographes sont très bien adaptés à l’observation des protubérances qui sont invisibles avec un filtre classique mais leur prix est bien plus élevé qu’un filtre solaire classique.

Le photographier :

Alain DE LA TORRE – Taches solaire – Télescope Newton 200/1000 avec filtre Mylar à l’ouverture.

Tout comme la Lune, il est aussi un objet de choix pour les apprentis astrophotographes car c’est une excellente cible d’initiation. Quelque soit la méthode photographique choisie, il faut filtrer sa dangereuse lumière, tout comme pour son observation. Les filtres décrits précédemment peuvent très bien convenir pour le photographier. Il existe aussi des filtres spéciaux pour la photographie solaire.

Le photographier avec un appareil photo fixé sur l’instrument n’est pas à la portée de tous les amateurs, car il faut posséder un appareil photo type « Reflex » et y ajouter un adaptateur photo, une bague type « T2 » et un déclencheur souple. L’Astro-club de la GIRAFE tient à la disposition de ses adhérents le matériel nécessaire et des ouvrages spécifiques pour ce type de photographie. Néanmoins il est tout à fait possible de photographier l’image du Soleil projetée sur un écran avec un simple appareil photo argentique.

Patrick SEHIER – Protubérance solaire photographié avec un Coronographe – Le point blanc en bas à gauche représente la Terre à la même échelle.

L’évolution de la photographie numérique de ces dernières années a mis à la portée de tous la photographie numérique du Soleil. Un simple appareil photo numérique (APN) permet déjà de réaliser de très belles photos solaires. Pour cela, utiliser une lunette ou un télescope muni d’un filtre à l’ouverture et d’oculaire, ou bien encore des jumelles muni d’un filtre devant chaque objectif montées sur un trépied photo, viser l’astre solaire comme décrit précédemment, régler la netteté de l’image observée, mettre hors service le flash de l’APN, coller et centrer l’objectif de celui-ci contre l’oculaire de l’instrument d’observation, prendre la photo et c’est tout.

L’utilisation d’une monture équatoriale motorisée n’est pas indispensable pour ce type de photographie mais peut s’avérer très pratique afin de suivre automatiquement le déplacement apparent de l’astre solaire. Recommencer la prise de vue jusqu’à l’obtention d’une photo de qualité satisfaisante. Si l’APN possède des fonctions « réglages », alors ne pas hésiter à faire varier le temps de pose. Pour faciliter le centrage de l’APN par rapport à l’oculaire surtout pour de gros plans, il existe dans le commerce des adaptateur photo universel à partir de 40 €, disponible aussi en prêt auprès de notre astro-club, sinon les bricoleurs peuvent s’en bricoler un et aussi y ajouter un déclencheur souple pour filtrer les vibrations pendant la prise de vue.

Enfin ne pas oublier de masquer le viseur d’un APN classique afin de ne pas le détériorer par la chaleur des rayons solaires.Enfin, il est tout à fait possible de faire des photos du Soleil avec une webcam ou une caméra CCD branché sur un ordinateur, mais l’opération plus difficile n’est pas à la portée de tous.

Bonnes observations et bonnes astrophotographies.

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