Cours 2020-2021

Astronomie [SMATB213]

  • 2 crédits
  • 15h
  • 1er et 2e quadrimestre
Langue d'enseignement: Français
Enseignant: Fuzfa Andre

Acquis d'apprentissage

Ce cours vise à doter les étudiants d'une culture générale en astronomie, en les invitant à découvrir la structure de l'Univers, du ciel nocturne au rayonnement fossile. Il dotera les étudiants des connaissances minimales en astronomie tout en abordant les domaines de recherche actuels. Il ambitionne également de familiariser le futur chercheur, enseignant ou curieux avec les merveilles du ciel et les mystères qui feront peut-être un jour son quotidien et qu'il fera à son tour partager.

Un accent tout particulier est mis sur la pratique de l'observation que les étudiants pourront réaliser dans l'observatoire pédagogique de l'université, spécialement aménagé pour la découverte et la pratique de l'astronomie en ville. Un séjour découverte de l'astronomie est souvent organisé en complément de formation des observations en ville.

Objectifs

Découvrir l'astronomie, mère de nombreuses sciences, ainsi que la structure de l'Univers. Cette découverte passe par l'acquisition de connaissances au cours mais aussi par la pratique via les observations du ciel réalisées par les étudiants.

Contenu

Le fil conducteur du cours est que l'astronomie est la science par excellence qui progresse en bouleversant les idées préconçues. L'Univers n'est pas seulement plus étrange qu'on l'imagine, il est surtout plus étrange qu'on ne peut l'imaginer. L'histoire de l'astronomie est celle de l'éveil de l'humanité à la richesse et l'immensité du cosmos. La rotondité de la Terre, le Soleil au centre du monde, les étoiles qui sont aussi des soleils au sein d'une galaxie gigantesque, des galaxies à perte de vue dans l'Univers, des exoplanètes par milliers, et 96% du contenu de l'Univers qui est encore inconnu: voici quelques découvertes bouleversantes de l'astronomie. 

Le cours aborde la structure et la composition de l'Univers sous cet angle des surprises en cascade à la poursuite de l'infiniment grand. Il comprend des éléments d'astronomie de base (sphère céleste, systèmes de référence, phases de la Lune, les saisons, les mouvements du Soleil et des planètes, etc.), la structure de l'Univers, le Système Solaire et les exoplanètes, les étoiles et les structures de la Voie Lactée, les galaxies et les structures extra-galactiques, et enfin la cosmologie avec les mystères de l'Univers et de son passé.

Table des matières

Structure du cours théorique: - Le ciel nocturne, astronomie de base et structure de l'Univers - Le Système Solaire et les systèmes extra-solaires - Le monde des étoiles et de la Voie Lactée - Les galaxies, quasars et les structures extra-galactiques - La cosmologie moderne (expansion cosmologique, théorie du Big Bang et modèle de concordance). Les animations  pendant les soirées d'observation complètent le cours de façon ludique et instructive.


Méthodes d'enseignement

Les modalités d'enseignement et d'évaluation des unités d'enseignement ont été rédigées en fonction de la situation à la rentrée académique 2020-2021. Cependant, ces modalités pourraient faire l'objet de modifications en fonction de l'évolution de la crise sanitaire liée à la covid-19. Les étudiants seront informés de toute modification de la situation générale (passage à l'enseignement à distance partiel ou complet) par les autorités de l'UNamur tandis que les modifications propres à chaque unité d'enseignement leur seront communiquées par les enseignants, via webcampus

L'astronomie doit être pratiquée: il faut voir les merveilles du ciel avec ses yeux.

A cette fin, le cours sera donné sur les deux quadrimestres, afin de profiter des astres des différentes saisons et de pallier à la météo.

Le cours sera donné sur 10 séances en soirée et en journée, suivant un calendrier communiqué aux étudiants. Lorsque le temps est dégagé, la séance est consacrée aux observations à la coupole astronomique et sur le campus en parallèle avec des animations scientifiques sur l'astronomie. Lorsque le temps est couvert, la séance sera consacrée au cours théorique.

L'Université de Namur dispose d'une coupole astronomique très accessible sur son campus. Celle-ci offre des instruments uniques dans la région. La monture magnétique de type DirectDrive porte un plateau comprenant (1) un télescope solaire Halpha de 150mm de diamètre avec caméra haute résolution, (2) un télescope réflecteur de 30 cm de diamètre ouvert à f/D=2.8 avec équipement CCD imagerie-photométrie et filtres contre la pollution lumineuse, (3) télescope Maksutov de 2.7m de focale avec caméra CMOS couleur haut débit et (4) apochromatique ouvert à f/D=4.4 pour imagerie CCD à grand champ de 6.5 degrés carrés. Cet ensemble est complété par une paire de jumelles géantes de 120mm de diamètre pour l'observation visuelle. Un télescope de Newton sur monture Dobson de 40 cm de diamètre peut être déployé en appoint. L'observatoire est complètement automatisé et sera utilisé en direct depuis un amphithéâtre pour les grands groupes avec retransmission des images prises par les caméras installées sur les télescopes, pendant que de plus petits groupes pourront observer à la coupole aux jumelles ou à l'oculaire.  La coupole permet en outre de se former à l'imagerie du Soleil, des planètes et du ciel profond.

En complément, un séjour découverte de l'astronomie non obligatoire est organisé à la ferme des étoiles (Gers, France), où l'accent est mis sur l'apprentissage du ciel à la carte et l'utilisation d'instruments amateur de type Dobson.

Le but avoué de ces séances d'observation est d'amener l'étudiant à renouer avec le plaisir de la découverte du ciel. Le cours vise aussi à donner la formation minimale nécessaire pour faire découvrir l'astronomie à d'autres: repérage des constellations, cartes du ciel, utilisations des instruments d'astronomie amateur mis à disposition des étudiants, introduction à l'imagerie et l'astrophotographie, etc. A l'issue du cours, l'étudiant possèdera donc une culture générale de la structure de l'Univers, illustrée par des expériences astronomiques personnelles.

L'organisation des soirées d'observation sur le campus est dicté par la météo, mais la disponibilité d'une coupole permet une grande flexibilité ainsi qu'une planification des observations.

Les projets personnels d'étudiants à l'observatoire (étoiles variables, imagerie, spectroscopie, surveillance du Soleil, recherche automatisée d'objets, etc.) sont vivement encouragés.

Voir aussi :  https://www.facebook.com/astrocampus

Mode d'évaluation

Les modalités d'enseignement et d'évaluation des unités d'enseignement ont été rédigées en fonction de la situation à la rentrée académique 2020-2021. Cependant, ces modalités pourraient faire l'objet de modifications en fonction de l'évolution de la crise sanitaire liée à la covid-19. Les étudiants seront informés de toute modification de la situation générale (passage à l'enseignement à distance partiel ou complet) par les autorités de l'UNamur tandis que les modifications propres à chaque unité d'enseignement leur seront communiquées par les enseignants, via webcampus

La participation aux séances d'observation est obligatoire, sauf empêchement motivé. 

Pour l'évaluation en 2020-2021, les étudiants devront rédiger un court article de vulgarisation scientifique rigoureuse et pédagogique sur un thème d'astronomie au choix ou sur un projet d'observation mené à la coupole.

Les travaux personnels d'observation à la coupole peuvent avoir lieu en journée (Soleil ou Lune) et en nocturne. Le thème peut être amené par les étudiants et consacré par exemple à l'imagerie (planétaire, solaire ou ciel profond), la constitution de vidéos (évolution dans le temps d'une protubérance solaire), des courbes de lumière (étoiles variables, astéroïdes, exoplanètes), la recherche de "phénomènes transitoires" (novae et supernovae, débris spatiaux, astéroïdes, etc.), la spectroscopie, etc.

Le travail peut se faire par petits groupes (2-3 pers. maximum).

La note finale sera basée sur (1) la participation active et effective aux séances et (2) l'écrit rendu par les étudiants, que complétera une défense orale en cas de faiblesse du travail écrit.

La note finale tiendra en compte la contribution individuelle des étudiants, leur maîtrise personnellle tant pratique que théorique du sujet et la qualité du travail fourni.

 

 

 

Sources, références et supports éventuels

N. Comins, "A la découverte de l'Univers. Introduction à l'astronomie et à l'astrophysique." de Boeck, 2016.

Privilégier les sources écrites et publiées d'auteurs reconnus, ainsi que les revues de vulgarisation au contenu conséquent comme "Pour la Science", "La Recherche" voire "Ciel et Espace". Les sites web doivent être consultés, mais avec prudence, esprit critique et contre-vérification des informations. Les vidéos ne constituent qu'un complément d'informations et ne peuvent en aucun cas constituer une source unique et exhaustive d'informations.

 

Langue d'enseignement

Français

Lieu de l'activité

NAMUR

Faculté organisatrice

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR

Cycle

Etudes de 1er cycle