Les unités

10 puissance – 6 = 0, 000 001 = 1 millionième
= micro

 Un micro-mètre ou micron ne peut plus être vu à l’oeil nu ; ici nous sommes à l’échelle des microbes ; 1 micron = 1/1000 de mm

 10 puissance – 7 = 0, 000 000 1

10 puissance – 8 = 0, 000 000 01

Un cent millionième = une chance sur cent millions de voir un astéroïde géant tomber sur la Terre

10 puissance – 9 = 0, 000 000 001 = 1 milliardième
= nano

Un milliardième de mètre ou nano mètre, c’est l’échelle des molécules et des atomes
1 nanomètre = 1/1’000’000 de mm

 
10 puissance  – 10 = 0, 000 000 000 1

10 puissance  – 11 = 0, 000 000 000 01

      10 puissance (exposant) treize, quatorze, quinze…

10 18 = 1 000 000 000 000 000 000 = 1 trillion = exa
Le nombre de secondes écoulées dans l’Univers depuis qu’il existe… Le nombre de centimètres entre nous et les étoiles les plus proches…

10 19 = 10 000 000 000 000 000 000
Le nombre qui a coûté cher au calife de la légende : un jeu d’échecs ; sur la première case, placer un grain de blé ; sur la deuxième, le double, deux grains ; sur la troisième, quatre grains … ; soit 2 64 soit près de 10 19. De quoi remplir un cube d’environ 10 km de côté ou de couvrir la France d’une couche de grains de blé d’un mètre d’épaisseur !

10 24 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 = un quatrillion
Le nombre d’atomes dans un dé à coudre rempli d’eau ou d’un autre élément… Une pile de feuilles de papier à cigarette qui monterait jusqu’aux étoiles les plus proches, au-delà des confins de notre système solaire…

Les préfixes (e = exposant)
Pico: e -12 Centi: e -2 Kilo: e +3
Nano: e -9 Deci: e -1 Méga: e +6
Micro: e -6 Déca: e +1 Giga: e +9
Milli: e -3 Hecto: e +2 Téra: e +12

1 nanomètre = 0,000’000’001 m
1 mégatonne = 1’000’000 t
1 centilitre = 0,01 l
1 millimètre = 0.001 m

Dimensions sub-millimétriques : 1 millimètre (mm) = 1000 microns (μ) = 1 million de nanomètres (Nm) = 10 millions d’angströms (Å)

Les unités de distance en astronomie :

L’unité astronomique (UA)
est souvent employée dans le système solaire : c’est la distance moyenne qui sépare le soleil de la Terre, soit environ 150 millions de km (149 597 870 km).

L’année lumière (al)
est la distance parcourue par la lumière en une année ; la vitesse de la lumière est de l’ordre de 300’000 km/s (299’792,458 km/s).

Le parsec (pc),
utilisé surtout par les astronomes professionnels, est la distance à laquelle on perçoit le rayon moyen de l’orbite de la Terre autour du soleil selon un angle de 1’’ d’arc. 1 parsec = 3,262 années-lumière = 30’860 x 109 kilomètres. On peut définir un parsec comme étant la distance à laquelle il faudrait s’éloigner du Soleil pour voir le Soleil et la Terre séparés par un angle d’une seconde d’arc (1/3’600 de 1°). Retenons surtout qu’un parsec est égal à 3,26 années-lumière.

Quelques ordres de grandeur : 

Notre galaxie, la Voie Lactée, a un diamètre de cent mille années-lumière (30 kpc) et son épaisseur moyenne de mille années-lumière (300 pc). Le Soleil est situé aux deux tiers de la distance entre l’axe du disque et son bord extérieur (10 kpc).

Toutes les étoiles de la galaxie tournent autour de l’axe du disque. Le Soleil en fait un tour complet en environ 200 millions d’années. Né il y a 4,56 milliards d’années, le Soleil va sur ses 25 ans galactiques.

La distance moyenne entre les galaxies est de l’ordre du million d’années-lumière. On a mis en évidence plus d’un milliard de galaxies grâce aux instruments d’observation actuels.

De même que les étoiles s’attirent entre-elles, les galaxies ont tendance à s’assembler pour former des amas de galaxies, ces amas se groupant eux-mêmes en super-amas qui rassemblent de 100 à 1’000 galaxies.

La lumière d’un faisceau laser émis depuis la Terre rejoint la Lune en une seconde environ (distance Terre-Lune : 384’400 km) : la Lune est à une seconde-lumière de la Terre. La lumière solaire met 8 minutes pour nous parvenir : le Soleil est à 8 minutes-lumière de la Terre. Pluton est à ~ 7 heures-lumière de nous. L’étoile la plus proche est Proxima Centauri située à 4,3 années lumière, soit quarante mille milliards de km ! Sirius est à 8 années-lumière, Véga à 25 années-lumière, la nébuleuse d’Orion à 1’500 années-lumière. Ceci signifie bien que la lumière qui nous parvient aujourd’hui a voyagé pendant 1’500 ans avant de nous parvenir. Elle est partie en 487 de notre ère, soit sous le règne de Clovis, roi des Francs. Donc, plus nous regardons loin dans l’Univers, plus nous regardons dans le passé ! La Grande galaxie d’Andromède (M 31), la galaxie spirale la plus proche de la nôtre, se trouve à 2,3 millions d’années-lumière. C’est l’objet le plus éloigné visible à l’oeil nu.
Alphabet grec

Α α : alpha             Λ λ : lambda            Φ φ : phi
Β β : beta               Μ μ : mu                 Χ χ : chi
Γ γ : gamma           Ν ν : nu                  Ψ ψ : psi
Δ δ : delta              Ξ ξ : xi                    Ω ω : omega
Ε ε : epsilon           Ο ο : omicron
Ζ ζ : zeta               Π π : pi
Η η : eta                Ρ ρ : rho
Θ θ : theta              Σ ς : sigma
Ι ι : iota                 Τ τ : tau
Κ κ : kappa            Υ υ : upsilon

Dans une même constellation, on désigne les étoiles par les lettres successives de l’alphabet grec, par ordre d’éclat décroissant.

La magnitude d’un astre

La magnitude est un nombre qui caractérise soit la luminosité apparente soit la luminosité intrinsèque d’un astre. Dans le premier cas, on parle de magnitude apparente ; dans le second cas, on parle de magnitude absolue. Plus le chiffre caractérisant la magnitude est grand, plus l’éclat de l’astre est faible. Certains astres particulièrement brillants ont des magnitudes négatives.
Magnitude apparente : relation de Pogson (convention établie en 1856)
Une différence de magnitude de 1 correspond à un rapport d’éclat de 2,512 et une différence de n à un rapport d’éclat de 2,512 n.
Ainsi, une étoile de magnitude 1 est 100 fois plus lumineuse qu’une autre de magnitude 6, une étoile de magnitude 4 est 2,512 fois lumineuse qu’une autre de magnitude 5.

Exemples (magnitude apparente) :
Soleil :- 27                                   Météore lumineux (bolide) : – 20                               Pleine Lune : – 12
Quartier de Lune : – 10                   Vénus : – 4                                                           Jupiter : – 2
Sirius : – 1,4                                  Arcturus : – 0,04                                                    Véga : 0,03
Altair : 0,77                                  Etoile Polaire : + 2                                                  Oeil nu : + 6
Jumelles de 50 mm : + 9                T. de 150 mm : + 14                                                 T. de 300 mm : + 16
T. de 5 m (Palomar) : + 22              VLT et Keck : + 28                                                   T. Hubble : + 30

La magnitude absolue a été définie comme la magnitude qu’auraient les astres s’ils étaient tous situés à la même distance de la Terre, égale à 10 parsecs (32,6 al). Pour les étoiles, elle s’échelonne entre – 7 (supergéantes) et + 12 (naines blanches) ; pour les galaxies, elle va de – 9 à – 23 environ. La détermination des magnitudes absolue et apparente d’une étoile permet d’estimer sa distance (formule logarithmique).

Exemples (magnitude absolue) :
Le Soleil a une magnitude apparente de – 27 et une magnitude absolue de 4,7
Sirius a une magnitude apparente de – 1,4 et une magnitude absolue de + 1,41
Bételgeuse a une magnitude apparente de + 0,5 et une magnitude absolue de – 6,0