Depuis les temps anciens, les humains ont observé les étoiles dans le ciel nocturne avec émerveillement. L'astronomie, l'étude des étoiles, représente l'une des sciences les plus anciennes. Au fil du temps, les humains ont développé des instruments pour suivre les étoiles, les agrandir et étudier leur comportement et leur contenu. En essayant de comprendre l'univers, les humains en ont appris davantage sur leur place dans celui-ci.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les instruments utilisés pour étudier les étoiles ont évolué au cours des millénaires. Les instruments anciens comprenaient des quadrants, des astrolabes, des cartes du ciel et même des pyramides. Les télescopes optiques allaient de la réfraction à la réflexion. Les radiotélescopes, les télescopes détectant le rayonnement infrarouge, les rayons gamma et les rayons X et les télescopes spatiaux sont essentiels dans l'astronomie moderne.
Instruments dans l'Antiquité
Les anciens humains utilisaient les étoiles pour naviguer dans les océans, lire l'heure et déterminer les saisons. Dans l'Egypte ancienne, des pyramides ont été construites pour suivre l'étoile Sirius afin de prédire les inondations du Nil. Un instrument ancien appelé quadrant utilisait la trigonométrie sphérique pour mesurer l'altitude d'une étoile par rapport à l'horizon. La sphère armillaire, constituée d'anneaux métalliques et utilisant le zodiaque, permettait l'observation du ciel et démontrait le mouvement des étoiles. L'astrolabe représentait un appareil multifonctionnel qui calculait les positions du Soleil et des étoiles brillantes, et fonctionnait également comme une sorte d'horloge pour indiquer l'heure. Au fil des siècles, diverses cultures ont créé des cartes stellaires soit pour catégoriser les groupes stellaires, soit pour cataloguer la magnitude des étoiles. Les astronomes ont également fait des bordées, des feuilles de papier informant les gens sur les éclipses et autres phénomènes célestes.
L'évolution des télescopes optiques
Les télescopes optiques sont devenus plus tard les instruments de choix pour observer les étoiles lointaines. Les télescopes à réfraction utilisaient deux lentilles, les lentilles avant courbant ou réfractant la lumière, et un oculaire pour le grossissement. Cependant, de tels télescopes sont devenus impraticables à grande taille. Sir Isaac Newton a inventé un télescope à réflexion qui utilisait un miroir concave pour focaliser la lumière. Cela a permis aux astronomes d'observer des étoiles beaucoup plus éloignées qu'auparavant. Les télescopes sont devenus plus gros et plus sophistiqués au fil du temps. Les miroirs des télescopes ont atteint leur limite supérieure en taille avec un miroir primaire. Désormais, les miroirs primaires peuvent être segmentés pour résoudre le problème du poids du verre.
Radiotélescopes
Les astronomes ont élargi leur répertoire en utilisant des radiotélescopes pour détecter les ondes radio émises par les étoiles, ce qui donne aux astronomes des informations sur la longueur d'onde de la lumière stellaire. La construction métallique des télescopes permet une plus grande capacité de taille. Des antennes plus grandes dans les réseaux permettent une résolution beaucoup plus élevée des ondes radio.
Télescopes spatiaux
Les télescopes lancés dans l'espace représentent la prochaine phase d'étude des étoiles. Les télescopes spatiaux orbitent autour de la Terre mais sont programmés pour étudier les étoiles de diverses manières. La détection du rayonnement infrarouge, des micro-ondes et des rayons gamma doit être effectuée loin de l'atmosphère, de sorte que les télescopes tels que le télescope spatial Hubble ont une très haute résolution. Le télescope spatial Kepler, conçu à l'origine pour la détection d'exoplanètes, a donné une nouvelle vie à la recherche sur les supernova (explosion d'étoiles). Kepler et sa mission ultérieure K2 peuvent se concentrer en continu sur une parcelle d'espace sur une période de temps. Cela permet aux astronomes de suivre la progression des étoiles en explosion.
Le télescope spatial à rayons gamma Fermi a facilité la détection des fusions d'étoiles à neutrons, révélant des ondes gravitationnelles dans le cosmos. Les observatoires au sol coopératifs du monde entier ont rapidement réagi pour essayer de multiples formes d'observations, y compris la recherche de particules neutroniques. D'autres télescopes détectent les rayons X, émis lorsque les étoiles à neutrons attirent la matière dans leur gravité. Un domaine relativement nouveau de l'astronomie stellaire implique la lentille gravitationnelle, dans laquelle des télescopes spatiaux tels comme Hubble peut observer des étoiles incroyablement distantes grâce à l'effet grossissant naturel du premier plan galactique.
L'influence des instruments astronomiques
En étudiant le Soleil, les astronomes aident les météorologues et les gestionnaires de l'eau. En étudiant d'autres étoiles, les humains acquièrent une connaissance des éléments de l'univers et de la façon dont les humains s'y intègrent. De plus, la technologie dérivée des instruments astronomiques modernes aide les gens dans la vie quotidienne, comme le Wi-Fi, les téléphones portables, les appareils photo numériques, les systèmes d'alerte de défense et les appareils GPS.