À un moment ou à un autre, la plupart d'entre nous ont probablement utilisé un couteau suisse. Un excellent outil de tous les jours, c'est vraiment juste une poche ou un canif glorifié; un outil incorporant plusieurs lames et autres appareils tels que des ciseaux et des tournevis.
Et en remontant le ciel nord-est les soirs de février, on pourrait appeler le "couteau suisse du ciel": la Grande Ourse. Ce n'est pas une constellation officielle en soi; il s'agit plutôt d'un groupe important d'étoiles (appelé astérisme) qui forme un type d'étoile différent au sein d'une constellation reconnue - dans ce cas, Ursa Major, le grand ours.
Mais le Dipper est plus qu'un simple motif d'étoile brillant et familier. C'est une boussole, une horloge, un calendrier et une règle réunis en un!
Une boussole
En tant que boussole, nous n'avons qu'à aller vers les deux étoiles au bout du bol de la Ourse - Dubhe et Merak - connues sous le nom de "pointeurs étoiles", qui servent d'aiguille de boussole stellaire, pointant directement vers Polaris, l'étoile polaire .
Une ligne imaginaire tracée et prolongée de Merak à Dubhe (en haut du bol) et prolongée d'environ cinq fois la distance entre les deux nous amène infailliblement à Polaris. Une fois que vous avez trouvé Polaris, vous êtes orienté plein nord. Derrière vous se trouve le sud; à votre gauche est l'ouest et à votre droite est l'est.
Une horloge
Nous pouvons également utiliser le Dipper comme horloge céleste. Dans son livre "Star Lore of All Ages" (G.P. Putnam's Sons, 1911), William Tyler Olcott, l'avocat américain du début du XXe siècle et astronome amateur, a écrit:
"La figure entière de la Grande Ourse tourne autour du pôle une fois en vingt-quatre heures. Il s'agit, bien sûr, d'un mouvement apparent dû à la rotation de la Terre. Une ligne reliant les" étoiles pointeuses "à Polaris peut être considérée comme l'aiguille des heures d'une horloge. Avec un peu de pratique, l'heure de la nuit peut être déterminée à un degré approximatif par la position de cette aiguille stellaire. "
La seule chose qui rend notre horloge céleste différente de celle que nous avons chez nous (ou autour de votre poignet) est que la Grande Ourse se déplace autour du pôle Nord géographique de la Terre dans le sens antihoraire. Ce qui est nécessaire pour apprendre à lire l'heure à l'aide de la Grande Ourse, est une période de comparaison fréquente - répétée à nouveau pour chaque saison - de la position de la ligne allant de Polaris à travers les pointeurs étoiles avec l'heure locale sur votre horloge.
Le temps nécessaire pour faire ces observations dépend de la façon dont vous êtes assidu. Grâce à un processus d'association mentale entre les aiguilles des heures célestes et mécaniques, il devient possible d'estimer l'heure directement à partir du ciel seul. Avec la pratique, cela peut être réalisé avec un degré de précision surprenant. Je connais des gens qui sont capables de dire à quelle heure il utilise cette méthodologie en seulement quelques minutes de l'heure actuelle! Si vous sortez plusieurs soirs par semaine, et notez ensuite l'heure à laquelle vous rentrez, après un moment vous n'aurez plus besoin de vérifier l'horloge ou votre montre - vous saurez à peu près à quelle heure de la nuit il est.
Un calendrier
En plus de son rôle de sorte de chronomètre cosmique, la Grande Ourse peut également servir de calendrier. De la position relative de la Grande Ourse par rapport à Polaris, la saison de l'année - et éventuellement avec la pratique, même le mois - peut être déterminée en regardant le ciel.
Pendant les heures juste après la tombée de l'obscurité au printemps, nous pouvons trouver l'astérisme planer au-dessus de l'horizon nord et s'étirer jusqu'au point presque directement au-dessus (le zénith). Mais en été, il a tourné de 90 degrés dans le sens antihoraire; le bol pointe maintenant vers le bas et il se trouve à l'ouest du pôle pendant les premières heures du soir.
Les soirs d'automne, la Grande Ourse est loin sous Polaris et parcourt l'horizon nord. Cette position dans le ciel est en quelque sorte appropriée, car les ours entrent en hibernation à cette époque de l'année, et comme nous l'avons mentionné plus tôt, la Grande Ourse fait partie de la constellation du gros ours, qui est maintenant partiellement cachée sous l'horizon nord. Et maintenant, pendant l'hiver, nous le retrouvons remontant le ciel, se tenant sur sa poignée vers 21 heures. heure locale dans le nord-est.
Un critère
Enfin, une autre utilisation intéressante et fascinante de la Grande Ourse est que nous pouvons l'utiliser comme un critère astronomique pratique grâce auquel nous pouvons mesurer les tailles et les distances angulaires dans le ciel. Les angles du ciel allant de 5 à 25 degrés peuvent être déterminés à l'aide des étoiles de la Grande Ourse. Alors que d'autres astérismes bien connus, tels que le Grand Carré de Pégase en automne, ou des constellations comme Orion en hiver, peuvent remplir cette même fonction, la Grande Ourse est visible à toutes les saisons et est donc la règle du ciel la plus pratique de toutes .
L'écart entre les étoiles du pointeur mesure 5,5 degrés. Étant donné que la lune mesure environ un demi-degré de diamètre apparent en moyenne, nous pourrions placer 11 lunes pleines dans l'écart entre Dubhe et Merak.
La prochaine fois que vous verrez la Grande Ourse dans le ciel, étudiez la distance entre les deux étoiles pointeurs et jugez par vous-même combien de lunes vous pourriez placer entre elles. Il peut sembler que seulement quatre ou cinq peuvent s'adapter - mais 11? Ceci, avec l'apparence apparemment "gonflée" d'une lune montante ou couchée, est l'une des meilleures illusions d'optique dans le ciel, mais oui ... 11 lunes pleines s'inséreraient en effet entre les deux étoiles pointeuses.
Pour en revenir à notre bâton de mesure céleste, la distance entre les deux étoiles à travers le fond du bol (Merak et Phecda) est de 7 degrés, tandis que les deux étoiles le long du haut (Dubhe et Megrez) sont distantes de 10 degrés. De Dubhe à Alkaid (l'étoile au bout de la poignée) mesure 25 degrés, et de Dubhe à Polaris s'étend de 28 degrés.
Quelques exemples des utilisations que nous pourrions faire de cette règle étoilée incluent l'estimation de la longueur de trajectoire d'un météore brillant ou d'une boule de feu traversant le ciel ou la détermination de la longueur de la queue d'une comète brillante. Comme autre exemple, supposons que nous lisions qu'une planète doit être visible un certain soir à 7 degrés au nord de la lune. Un coup d'œil à la Grande Ourse donnera à l'œil une "sensation" immédiate pour cette distance.
Si proche?
Pour des mesures de ciel nocturne plus petites, consultez l'étoile du milieu dans la poignée de la Grande Ourse. C'est Mizar, et située juste en haut à gauche est une petite étoile plus faible connue sous le nom d'Alcor. Si vous avez une vue normale, vous devriez pouvoir séparer les deux étoiles sans aucune aide optique. Ces deux étoiles sont séparées par 12 minutes d'arc, ou 0,2 degrés. C'est moins de la moitié du diamètre apparent de la lune.
Gardez cela à l'esprit, car plus tard cette année, le 21 décembre, Jupiter et Saturne vont avoir une rencontre extrêmement étroite. Dans leur approche la plus proche depuis 1623, les planètes seront séparées de 6 minutes d'arc, soit à peine la moitié de la distance de Mizar à Alcor. Ce soir-là, vous pourrez adapter Jupiter et ses quatre lunes galiléennes et Saturne et ses célèbres anneaux dans le même champ de vision d'un télescope de grande puissance.
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Joe Rao est instructeur et conférencier invité au New York'sPlanétarium Hayden. Il écrit sur l'astronomie pourMagazine d'histoire naturelle, leAlmanach des agriculteurs et d'autres publications. Suivez-nous sur Twitter@Spacedotcom et surFacebook.
