Peut-on voir en optique le disque de certaines étoiles?

[mimosapopeye]

Je suis novice en astronomie, et j'ai deux questions:
1/ Peut-on voir en optique le disque d'une étoile (comme le disque du soleil, quand il se couche),(en optique et pas en radioastro)? Et si oui, depuis quand ? Le disque, c'est la circonférence, bien nette et délimitée.
2/ Les Chinois veulent construire un télescope terrestre hyper-géant: pourront-ils voir avec cet équipement le disque d'une étoile très proche et très grosse?
J'ai une 3ème question: serait-il envisageable de construire un télescope fixe, en creusant la terre par exemple, pour y loger un miroir immense (un peu comme l'immense lunette fixe de l'exposition de 1900)?
Merci d'avance aux passionnés du ciel profond, et étoilé, que les anciens grecs ont nommé Zeus (Dieu).

[Edji]

Salut.

On peut voir le disque solaire bien sûr. Mais avec un filtre approprié. Sinon, attention les yeux !! Filtre o-bli-ga-toi-re sous peine de canne blanche !!

Pour se qui est des étoiles, une première image a été produite récemment grâce au VLT (Chili). C'est la toute première photo obtenue de la "surface" (du disque donc) d'une étoile. En l’occurrence, il s'agit de Bételgeuse ; une super géante rouge. (CF le magasine l'Astronomie de Janvier 2016 p14)
Mais, malgré une taille de 700 fois celle du soleil et malgré ses 45 millisecondes d'angle (parmi les plus grands de toutes les étoiles), il a fallu un des plus gros télescope du monde et un système d'optique adaptative extrême unique pour réaliser cet exploit. Pas la peine d'espérer la même chose avec nos instruments d'amateurs... Les étoiles restent ponctuelles, même pour Hubble.

Pour ce qui est de ta troisième question, je pense que ça doit être possible oui. Il y a un projet plus simple cependant. C'est un projet de télescope multi-miroirs, fixe, qui se servirait de la forme d'une vallée ou d'une combe naturelle comme parabole. Un peu à l'image du radiotélescope de Arécibo. Le miroir secondaire, suspendu, pourrait bouger grâce à des câbles et assurer le pointage ainsi qu'un certain suivi.

PS, Zeus signifie plus lumière ou jour, ou encore brillant, en grec. Il ne désigne pas vraiment le ciel étoilé, si ce n'est par extension poétique.

[mimosapopeye]

Merci Edj i pour toutes ces explications, pour moi c'est de l'or en barre.
Je pense avoir attrapé sur google cette photo de Bételgeuse dont tu nous parles obtenue au VLT du Chili. Pour une première image optique du disque d'une étoile c'est pas trop mal, étant entendu évidemment qu'au niveau technique c'est une prouesse. On distingue nettement une boule au sein d'un halo. Jeune je me demandais en regardant les étoiles si le point lumineux qui parvenait à ma rétine était le halo d'une étoile ou bien tout un système planétaire éclairé dans sa totalité par une étoile.. Je me permets encore une question: la radioastronomie nous permet-elle de "visualiser" le disque des étoiles?
Je passe au télescope fixe dont le miroir serait logé au sommet par exemple d'une grande colline creusée en parabole. C'est étonnant qu'on ne l'ait jamais réalisé, car c'est une grande économie de moyens pour un grossissement gigantesque, même fixe il aurait permis des observations très lointaines à très bon marché. Je pense que le problème dans ce projet c'est qu'on est limités dans la hauteur de la tour qui porterait le miroir secondaire, on peut difficilement dépasser 200m, ce qui limite effectivement la taille de la parabole. A moins de suspendre, comme tu l'évoques. Peut-être qu'un jour ça se fera. En attendant ça me fait rêver. Merci Edji.

[Edji]

je me demandais en regardant les étoiles si le point lumineux qui parvenait à ma rétine était le halo d'une étoile ou bien tout un système planétaire éclairé dans sa totalité par une étoile

En fait, quand on regarde une étoile à l’œil nu, c'est surtout la lumière de sa chromosphère et de sa photosphère que l'on voit. Après, dans certains cas, la diffusion lumineuse peut "éclairer" un disque d'accrétion ou une nébuleuse planétaire. Mais pas l'ensemble du système planétaire. En théorie, oui, bien sûr. Pour quelques millionièmes de milliardièmes de lux. Mais dans les faits, non. Notre pupille, pas plus que nos télescopes amateurs ne sont capables de détecter une si infime différence.

Je me permets encore une question: la radioastronomie nous permet-elle de "visualiser" le disque des étoiles?

Pas vraiment. Elle nous permet de modéliser, donc, de visualiser en quelque sorte. Mais ce n'est pas une image à proprement parler.

Je passe au télescope fixe .../... C'est étonnant qu'on ne l'ait jamais réalisé, car c'est une grande économie de moyens pour un grossissement gigantesque, même fixe il aurait permis des observations très lointaines à très bon marché.

Pas vraiment non plus. Il y a le terrassement, la fabrique des X miroirs, l'électronique, la maintenance énorme avec des miroirs en "plein air" etc. Ces projets sont dans les cartons depuis des années. Si ils n'ont pas abouti, c'est qu'il y a une raison.
Le concept serait plus approprié sur la Lune par exemple. Dans un beau cratère parabolique déjà presque tout prêt. Pas d'atmosphère, pas de poussière, de précipitations, de pollution, de chiures d'oiseaux, de buée ou d'oxydation. Donc un coût d'entretien presque nul. Mais un coût de construction hyper-pharaonique...

Je pense que le problème dans ce projet c'est qu'on est limités dans la hauteur de la tour qui porterait le miroir secondaire, on peut difficilement dépasser 200m

Je ne pense pas. La tour de Dubaï tappe à plus de 800 mètres. Et il y a des antennes en tubes d'acier qui dépassent les 500 mètres. Donc... En plus, avec des câbles, c'est la cime des falaises ou des hauteurs surplombant l'engin qui s'y colle. C'est pas un souci. Faut juste du béton et des gros câbles. (La plate-forme d'Arécibo fait 950 tonnes).

A moins de suspendre, comme tu l'évoques. Peut-être qu'un jour ça se fera.

Pour Arécibo, c'est déjà le cas. Le vrai problème, c'est la surface de miroir. Il en faudrait des milliers pour un optique de la taille d'Arécibo. Et un optique de cette taille, 305 mètres de diamètre, ça en ferait un télescope du feu de dieu effectivement. Mais ça en ferait, aussi, des hectares de miroirs à construire, acheminer, régler, collimater, entretenir etc etc. Un truc de fou c'est certain.

[mimosapopeye]

Merci Edji, tout ceci est génial. Je pense qu'un jour ça se fera, ou sur Terre ou sur la Lune, parce que l'espèce humaine est tenace et volontaire. Merci très beaucoup.

[bongo]

En fait, il y a une limite à la résolution des télescopes qui est liée tout d’abord au diamètre du miroir principal, mais également aux turbulences atmosphériques. C’est pourquoi, beaucoup de télescopes terrestres se sont retrouvés heurtés à une limite (quelque chose comme 5 mètres), et ça ne servait à rien d’avoir des télescopes plus gros.
Ensuite, on a inventé ce que l’on appelle l’optique adaptative, où avec des vérins, on déforme le miroir principal pour compenser les turbulences. C’est l’avènement de l’optique adaptative (tu as ça sur le Keck, et le VLT pour les plus connus).
Le problème est que si tu augmentes la taille des miroirs, les algorithmes sont plus complexes (ça augmente en n^3 quelque chose comme ça).

Après l’invention de l’astronomie d’interférométrie, on peut par exemple pointer le même objet avec deux télescopes, faire focaliser les faisceaux et obtenir ce que l’on appelle un pouvoir de résolution correspondant à un télescope virtuel dont le diamètre est la distance entre les deux télescopes. C’est ce qui est fait par exemple sur le VLT que l’on appelle VLTI (I pour le monde interférométrie).

Le problème des télescopes en plein air est le dépôt de poussières, que l’on ne peut pas nettoyer facilement sans rayer les miroirs. Comme le dit Edji, ce serait peut-être plus pratique sur la lune.