Par Alice - Le 21-11-2022
Pollution lumineuse - Comment planifier une séance d'observation ?
Toute personne qui regarde vers le ciel finit par apprendre que la pollution lumineuse est un problème croissant pour les astronomes, qu'ils soient professionnels ou amateurs. Ce problème croissant diminue ce que l'on peut voir et la quantité de détails que l'on peut observer alors que nous nous émerveillons devant les merveilles de l'univers.
Mais n'abandonnez pas. C'est l'une de ces situations où un peu de connaissances et un peu de planification peuvent vous aider à gérer la pollution lumineuse pour vous offrir la meilleure expérience d'observation. Alors, qu'est-ce que la pollution lumineuse ?
Deux types de pollution lumineuse
Lorsque nous parlons de pollution lumineuse, nous parlons de deux formes, au sol et dans le ciel. La pollution lumineuse au sol provient de votre environnement immédiat. La pollution lumineuse du ciel est causée par la lueur projetée de la lumière cumulée de la région. Nous parlons souvent du dôme lumineux du ciel au-dessus d'une grande ville qui provient de la lueur collective des lumières de l'autoroute, des lumières des bâtiments et des lumières d'autres sources.
Nous discuterons de chaque type de pollution lumineuse et de la façon dont vous pouvez y faire face pour planifier et améliorer notre expérience d'observation. Nous parlerons également des types de cibles qui sont plus touchées par la pollution lumineuse et de celles qui le sont moins. Avec un peu de planification et en choisissant vos cibles avec soin, nous pouvons avoir une merveilleuse expérience d'observation qui est optimisée aux conditions locales.
La pollution lumineuse terrestre et l'adaptation à l'obscurité
La pollution lumineuse terrestre est la pollution lumineuse qui provient des lumières de votre maison, des lumières de la maison de votre voisin et du lampadaire devant votre maison. Elle peut provenir d'un parking voisin, d'un hôpital ou d'autres sites commerciaux où l'on garde de grosses lumières allumées en permanence. Pour la plupart, nous parlons de lumières que vous pouvez voir ou qui sont suffisamment proches pour éclairer la zone immédiatement autour de vous.
Si vous vivez à la campagne, où les maisons sont dispersées et où il n'y a pas de bâtiments commerciaux ou de lampadaires proches, alors cela peut ne pas être un problème pour vous. Mais si vous êtes comme la plupart d'entre nous et que vous vivez dans une ville ou une banlieue lumineuse, alors la pollution lumineuse au sol est une chose à laquelle vous devrez faire face lorsque vous observerez le ciel. La pollution lumineuse au sol est également quelque chose que vous pouvez directement affecter et peut-être réduire avec quelques efforts.
L'effet de ce type de pollution lumineuse est sur votre œil. Votre iris, la partie colorée de votre œil, contrôle la quantité de lumière autorisée à atteindre votre rétine qui est l'endroit où résident les cellules de votre capteur de lumière. Il le fait en élargissant ou en contractant la taille de votre pupille, le centre noir de votre œil. Si trop de lumière atteint la rétine, votre œil peut être endommagé.
Afin de voir le plus possible lorsque nous regardons le ciel nocturne à travers des jumelles ou l'oculaire d'un télescope, nous voulons que nos yeux s'adaptent complètement à l'obscurité, pour laisser entrer le plus de lumière possible. Comme nous regardons des choses dans le ciel qui sont peu lumineuses, nous voulons que nos yeux soient aussi sensibles à la lumière que possible.
Pour faire l'expérience de l'adaptation à l'obscurité afin de comprendre comment elle affecte ce que nous voyons, tenez-vous dans une pièce très éclairée de votre maison la nuit. Fermez les stores ou les persiennes pour minimiser toute lumière provenant de l'extérieur. Maintenant, éteignez les lumières.
Dans un premier temps, il se peut que vous ne puissiez rien voir car votre œil est ajusté à la pièce lumineuse comme il y a un instant. La pièce peut sembler complètement noire.
Après quelques instants, votre œil commencera à s'adapter à l'obscurité, en captant les traces de lumière qui passent par la fenêtre, au-delà des stores. Peut-être la lumière s'infiltrera-t-elle sous la porte. L'iris se contractera et votre pupille s'élargira pour laisser entrer plus de lumière. Le processus complet peut prendre 20 minutes ou plus jusqu'à ce que vos yeux s'adaptent complètement à l'obscurité.
A mesure que vos yeux s'adaptent, la faible quantité de lumière dans la pièce commencera à vous permettre de voir des choses. D'abord le contour de la fenêtre couverte. Puis peut-être la chaise à l'autre bout de la pièce. Plus vous restez dans le noir, plus vos yeux s'adapteront et plus vous pourrez voir.
Pour tester cela à l'extérieur, choisissez une nuit où il n'y a pas de lune. Sortez de votre maison très éclairée et rendez-vous à l'endroit le plus sombre que vous pouvez trouver juste devant votre porte. En levant les yeux vers le ciel, vous verrez peut-être très peu d'étoiles, puis lentement, de plus en plus d'étoiles apparaîtront. Ce phénomène se poursuivra pendant les 20 prochaines minutes jusqu'à ce que vos yeux s'adaptent au niveau d'éclairage du sol local, laissant entrer plus de lumière et vous permettant de voir plus d'étoiles que lorsque vous avez franchi la porte pour la première fois. Bien entendu, cela suppose que votre espace extérieur est plus sombre que l'intérieur de votre maison éclairée.
Ceci se produit aussi à l'oculaire. Essayez la même expérience, en vous éloignant de la maison, mais cette fois, mettez votre œil sur vos jumelles ou l'oculaire de votre télescope et regardez simplement. Avec le temps, vous verrez de plus en plus d'étoiles dans l'oculaire, car vos yeux sombres s'adaptent.
Pour obtenir la meilleure adaptation de vos yeux à l'obscurité, vous devez trouver un lieu d'observation où il y a le moins de lumières dans votre ligne de visée. Si possible, choisissez un endroit où les phares des voitures qui passent ne sont pas visibles. Malheureusement, 20 minutes d'adaptation à l'obscurité peuvent être annulées par un flash rapide des phares d'une voiture qui passe. Vous devez alors repasser par le processus d'adaptation à l'obscurité.
Si vous oubliez quelque chose dans la maison éclairée et que vous courez pour le récupérer, vous perdrez complètement votre adaptation à l'obscurité et vous devrez attendre encore 20 minutes pour qu'ils s'adaptent au mieux. Lorsque vos yeux atteignent leur meilleure adaptation à l'obscurité pour votre environnement, vous verrez le plus de détails dans le ciel et dans l'oculaire.
Si vous ne pouvez pas éviter toutes les sources de lumière, envisagez des moyens de les bloquer. Placez un arbre ou une clôture entre vous et la lumière. Envisagez d'installer une sorte d'écran. Placez un bâtiment entre vous et ce lampadaire.
Portez une capuche pour bloquer autant de lumière environnante que possible et placez-la sur votre tête lorsque vous regardez dans l'oculaire. Non seulement cela permettra à vos yeux de mieux s'adapter à l'obscurité, mais cela empêchera la lumière parasite de se refléter sur la surface de l'oculaire.
Certaines personnes mettent un cache-œil sur leur œil d'observation pour lui permettre d'atteindre une adaptation maximale à l'obscurité. Lorsqu'elles vont à l'oculaire, elles gardent cet œil fermé, relèvent le cache-œil et n'ouvrent l'œil que lorsqu'elles sont à l'oculaire. Là encore, une cagoule peut aider à préserver l'adaptation de l'œil à l'obscurité.
Pollution lumineuse du ciel
Ce type de pollution lumineuse est plus difficile à aborder. La seule façon de traiter la pollution lumineuse du ciel est de conduire vers un endroit où il y a moins de pollution lumineuse du ciel.
Vous pouvez voir des publicités pour des filtres de pollution lumineuse. À l'époque où ceux-ci ont été développés, la majorité de l'éclairage municipal était basé sur des lampes à vapeur de sodium et de mercure. Ceux-ci émettent de la lumière à des longueurs d'onde très spécifiques. Les filtres de pollution lumineuse pouvaient filtrer ces longueurs d'onde spécifiques. Ils étaient utiles pour faire face à la pollution lumineuse.
Cependant, la tendance dans l'éclairage municipal pour les bâtiments, les rues et les routes est de passer à des lumières LED blanches. Elles consomment beaucoup moins d'énergie, l'incitation à passer à ces lampes est donc forte et la tendance s'accélère. Les LED blanches couvrent l'intégralité du spectre lumineux et les filtres antipollution ne peuvent donc pas les filtrer. En conséquence, les filtres de pollution lumineuse ont perdu la plupart de leur valeur.
Si vous connaissez quelqu'un qui possède un filtre de pollution lumineuse, demandez-lui de l'essayer. Il pourrait être utile dans votre région. Mais pour la plupart, ils sont devenus inefficaces pour traiter la pollution lumineuse du ciel. Pour cette raison, vous entendrez peut-être que le meilleur filtre de pollution lumineuse est l'essence, ce qui signifie que vous montez dans la voiture et que vous vous rendez dans un endroit plus sombre.
Finding Darker Sky Locations
Il existe une variété d'outils disponibles pour vous aider à identifier les zones qui ont moins de pollution lumineuse du ciel. Mon préféré est le Dark Site Finder.
En utilisant la molette de votre souris ou le +-- dans le coin supérieur gauche de la carte, vous pouvez faire un zoom avant ou arrière sur la carte de pollution lumineuse. En cliquant et en maintenant la pression, vous pouvez utiliser la souris pour déplacer la carte afin de trouver votre emplacement. Les couleurs indiquent la pollution lumineuse relative dans la zone.
Naturellement, elles ne peuvent pas exactement localiser votre maison ou ce parc en bas de la rue, mais la carte vous aidera à identifier les endroits plus sombres dans votre région. Les couleurs vont du blanc-gris clair au noir, indiquant des niveaux plus ou moins élevés de pollution lumineuse du ciel.
Cette carte ne tient pas compte des conditions au sol. Ainsi, vous pourriez aller dans un parc qui se trouve dans une zone plus sombre, mais s'ils ont le terrain de balle tout éclairé, cela ne va pas être indiqué par la carte de recherche de sites sombres. C'est une question de pollution lumineuse au sol.
Vous pouvez entendre ou lire des commentaires sur des forums d'astronomie à propos de personnes se trouvant dans des zones rouges ou des zones vertes. Ils font référence à cette carte de pollution lumineuse ou à une autre qui utilise une échelle similaire.
L'échelle de Bortle
Plutôt que d'utiliser des couleurs, une autre façon de parler du niveau de pollution lumineuse dans une zone donnée est abordée par l'échelle de Bortle.
Cette échelle a été développée par John Bortle qui l'a publiée en 2001. Comme la carte du chercheur de sites sombres, vous pouvez décrire le niveau de pollution lumineuse du ciel en vous basant sur la possibilité de voir la Voie lactée, sur l'intensité des étoiles les plus faibles que vous voyez à l'œil nu et ainsi de suite. Le centre d'une ville très éclairée, comme New York, serait classé dans la catégorie Bortle 9. Cela correspondrait à une zone blanche sur la carte Dark Site Finder.
Un niveau intermédiaire pourrait être décrit comme Bortle 4. Cela pourrait correspondre à une zone jaune sur la carte Dark Site Finder et ainsi de suite. L'objectif est d'avoir un moyen d'évaluer les niveaux de pollution lumineuse du ciel afin d'avoir une idée des cibles qui seront le mieux observées depuis cet endroit. Et cela vous donne un moyen de décrire le site à d'autres personnes.
Luminosité de surface contre magnitude
Je vais vous parler des cibles qui fonctionnent le mieux pour une zone légèrement polluée et celles qui sont mieux réservées aux endroits plus sombres. Pour ce faire, je dois expliquer la magnitude et la luminosité de surface.
La magnitude est une mesure qui nous indique à quel point un objet stellaire brille. Plus le chiffre est élevé, plus l'objet est faible. L'échelle est construite autour de Véga, l'une des étoiles les plus brillantes du ciel. On lui attribue une valeur de zéro. Le Soleil a une magnitude de -26,74, remarquez le négatif. La pleine lune est le deuxième objet le plus brillant à -12,7.
Ce qu'il faut savoir, c'est qu'une des façons de mesurer la pollution lumineuse dans votre région est de vérifier la magnitude des étoiles que vous pouvez voir à l'œil nu près du zénith, c'est-à-dire à l'aplomb. Dans un site vraiment sombre, vous pouvez voir jusqu'à la magnitude 6. Mais dans les endroits plus pollués par la lumière, les étoiles de magnitude 4, qui sont plus brillantes que le mag 6, peuvent ne pas être visibles à l'œil nu. Si vous consultez l'échelle de Bortle, vous verrez que NEM, magnitude visible à l'œil nu, est l'une des mesures utilisées par l'échelle.
Là où les choses se compliquent, c'est lorsqu'un numéro de magnitude est attribué à un objet du ciel profond comme une galaxie ou une nébuleuse. Alors que la quantité totale de lumière d'une nébuleuse de magnitude 8 peut être égale à celle d'une étoile de mag 8, l'étoile est une source lumineuse ponctuelle tandis que la lumière d'une nébuleuse est répartie sur une plus grande surface. Grâce à des mathématiques complexes, cela peut être traduit en une valeur de luminosité de surface. L'essentiel est qu'une étoile de mag 8 semble beaucoup plus brillante qu'une galaxie ou une nébuleuse de mag 8 parce que la lumière est répartie sur une plus grande surface.
Je ne vais pas couvrir les mathématiques. Gardez simplement cela à l'esprit lorsque nous aborderons la section suivante.
Sélectionner vos cibles en fonction de vos conditions de pollution lumineuse du ciel
Si vous vous trouvez dans une zone sombre avec peu de pollution lumineuse au sol et peu de pollution lumineuse du ciel, vous ferez l'envie de ceux qui vivent dans la lueur de la ville moderne ou des banlieues. Toutes les cibles vous seront accessibles et paraîtront sous leur meilleur jour dans votre télescope. Pour le reste d'entre nous, nous devons tenir compte de la pollution lumineuse dans notre planification de ce que nous voulons observer.
Toutes les cibles célestes sont affectées par les niveaux de pollution lumineuse, mais certaines sont plus affectées par la pollution lumineuse que d'autres. Les cibles moins sensibles à la pollution lumineuse sont celles qui sont des sources lumineuses ponctuelles comme les étoiles ou les planètes. Ou les objets du ciel profond qui sont constitués d'étoiles où nous pouvons résoudre les étoiles individuelles dans l'oculaire des jumelles ou du télescope. De bons exemples seraient:
Ces cibles sont essentiellement des points de lumière ou une collection de points de lumière. En tant que tels, ils apparaissent brillamment en contraste avec la lueur du ciel. Bien sûr, il existe des étoiles plus ou moins brillantes, mais en général, même au cœur de la grande ville, vous pouvez tourner vos jumelles ou votre télescope vers ces cibles et avoir une chance raisonnable de les observer. Naturellement, elles seraient plus belles dans un endroit sombre, mais vous pouvez toujours les apprécier dans votre ciel pollué par la lumière.
Les cibles les plus sensibles à la pollution lumineuse sont celles dont la lumière est répartie sur une plus grande surface où nous ne sommes pas forcément en mesure de résoudre les sources lumineuses ponctuelles. Ici, les chiffres de luminosité de surface sont plus indicatifs de la facilité avec laquelle elles peuvent être vues. Une galaxie de mag 8 est beaucoup plus faible qu'une étoile de mag 8. Nous nous tournons donc vers les chiffres de luminosité de surface pour nous guider. Les cibles pour lesquelles la luminosité de surface est un meilleur indicateur sont :
Ce sont des cibles dont la lumière est répartie sur une zone par opposition à un point lumineux. Cela diminue leur contraste avec le ciel environnant, ce qui les rend plus difficiles à voir. Un exemple peut être utile.
La galaxie d'Andromède, également appelée Messier 31, a une magnitude de 3,44. Si elle était une étoile, elle brillerait fortement et serait visible à l'œil nu, même dans les endroits pollués par la lumière. Cependant, sa luminosité de surface est de magnitude 13,3, ce qui indiquerait qu'elle est beaucoup plus faible qu'une étoile de magnitude 3,44.
Comment cela se traduit-il par ce que nous voyons avec nos yeux, avec des jumelles ou avec un télescope ?
Je vis dans un emplacement Bortle 8. Cela correspondrait à un blanc foncé sur l'échelle Darksitefinder.com. Lorsque je regarde la galaxie d'Andromède depuis cet emplacement, à l'aide de mon télescope de 8 pouces, elle n'est qu'une petite tache floue légèrement grisâtre dans le ciel. Mais si je vais dans une zone rouge sombre, approximativement Bortle 6 cette tache devient un objet de forme ovale beaucoup plus grand avec un noyau lumineux, plus comme ce que j'attends d'une galaxie.
Si je vais dans un emplacement Bortle 4, approximativement une zone jaune, je ne peux toujours pas voir la galaxie d'Andromède à l'œil nu mais dans mon télescope, elle commence à montrer des suggestions de couloirs de poussière et la forme en spirale que nous attendons. La différence ne vient pas du télescope, mais du niveau de pollution lumineuse dans le ciel. Aux endroits les plus sombres, la galaxie a plus de contraste avec la lueur de fond plus faible du ciel.
Planification d'une séance d'observation
La ligne de fond est qu'il est bon de savoir quelle est la situation de votre pollution lumineuse locale afin de pouvoir planifier votre séance d'observation. Si vous êtes dans un endroit très pollué par la lumière, disons Bortle 6 à 9, vous pouvez vous concentrer sur les amas ouverts, les planètes, les étoiles et les étoiles doubles. Il existe quelques nébuleuses plus lumineuses, comme la nébuleuse d'Orion ou la nébuleuse de l'Anneau qui peuvent encore être observées depuis un emplacement pollué par la lumière avec de bons détails.
Si vous prévoyez un voyage vers un emplacement plus sombre, c'est le moment de vous concentrer sur les galaxies et les nébuleuses et autres cibles à faible luminosité de surface. Vous pourrez peut-être les détecter sur le site pollué par la lumière, mais elles seront plus satisfaisantes à l'endroit plus sombre.
Découvrez le niveau de pollution lumineuse de votre zone d'observation. Tenez-en compte et vous apprendrez à profiter du ciel et à éviter la frustration de ne pas pouvoir voir vos cibles.
