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3 - NOTICES DES FICHES D'OBSERVATION ET DE PHOTOGRAPHIE

Un astronome amateur peut obtenir des résultats intéressants avec un minimum de méthode :

Afin de mieux coordonner ce travail, les observateurs devraient compléter leur fiche d'observation afin de faciliter toute recherche ultérieure. Les fiches suivantes se sont révélées très utiles à l’usage. Elles sont codifiées pour rappeler leur titre et leur date de révision. Leur utilisation est conseillée pour les amateurs qui n’utilisent pas déjà d’autres modèles.

3.1 FICHE D'OBSERVATION DU DISQUE ENTIER (FODE)

Les fiches d’observation du disque entier comportent deux cercles. Celui de droite, d’un diamètre de 114 mm (environ), soit 1° par mm (au centre), est destiné à situer les GTS sur le disque en général. Celui de gauche est simplement destiné aux notes et au croquis détaillé des GTS intéressants.

Une autre feuille est fournie, avec le dessin d’un réticule (FODE-R). En effet, il peut être utile de superposer la feuille sur laquelle on effectue le croquis sur celle qui représente le réticule. On peut ainsi mieux s’orienter.

Une fois le dessin réalisé conformément aux indications données au § 2.3 du manuel, les observateurs peuvent remplir les autres rubriques de la fiche.

  1. L'OBSERVATEUR, LE LIEU
  2. Noter le nom de l'observateur et lieu de l'observation.
  3. LA DATE ET L’HEURE
  4. Il s'agit du temps universel (TU) de l'observation exprimée en un seul nombre; année, mois, jour, heure, minutes, secondes. Par exemple : 1989 07 14 1235 56 soit le 14 juillet 1989 à 12h35 et 56 secondes. L'expression du temps dans ce format est excellente car elle n'est pas répétitive. Pour les dessins il conviendra d'y ajouter l'heure de début et de fin de l'observation. L'expression deviendrait alors 198907141236-1240 si le dessin est réalisé de 12h 36mn à 12h 40mn. Ce nombre sert de référence à l'observation en cas de recherche ultérieure.
  5. LES CONDITIONS D'OBSERVATION

On emploie l'échelle de cinq niveaux établie par Kiepenheuer pour rendre compte de la netteté S (" seeing ") de l’image et de la turbulence R (" resolution "): la limite de résolution en secondes d'arc, conformément au tableau suivant:

Valeur

LA NETTETE

LA TURBULENCE

1

La structure est fine dans les grandes ombres, très nette dans la pénombre. Il n’y a aucun mouvement à la surface et sur le limbe.

1,5

Structure fine et nette dans la pénombre. Granulation très facile à reconnaître. Le mouvement du limbre est inférieur à 0,5". Aucun mouvement visible dans les taches.

2

On voit un peu la structure fine à la limite ombre-pénombre. Granulation facile à reconnaître. Mouvement du limbre entre 1" et 1,5", n'ondule que très faiblement.

2,5

Granulation visible. La limite entre l'ombre et la pénombre est nette, mais sans structure fine. Mouvement du limbe entre 2" et 2,5". Facile à reconnaître sur le disque. Limbe ondulant.

3

Granulation difficile à reconnaître. Limite entre ombre et pénombre encore nette. Mouvement du limbre entre 3" et 3,5", ondule beaucoup.

3,5

Granulation non visible. On peut encore distinguer l'ombre et la pénombre. Mouvement du limbre entre 4" et 5".

4

On ne peut distinguer ombre et pénombre que sur les grandes taches. Graulation non visible. Mouvement du limbre entre 6" et 7".

4,5

L'ombre se distingue de la pénombre seulement sur les taches très grandes. Mouvement du limbe entre 8 et 10".

5

L’ombre ne se distingue pas de la pénombre. Mouvement du limbre supérieur à 10".

Utiliser une échelle en cinq niveaux :

La direction et la vitesse peuvent représenter des indications utiles pour l'observateur.

Estimer le pourcentage de couverture nuageuse.

L'INSTRUMENT

Préciser s'il s'agit d'un réflecteur ou d'un réfracteur, ainsi que son type (Newt. Cass. Etc.).

Indiquer le diamètre (D) et la longueur focale (F) du foyer primaire de l'instrument utilisé (dans la même unité) ou l'ouverture F/D.

Indiquer le type générique (O = Ortho, K = Kellner, P = Plöss, etc...) et non le fabriquant, la longueur focale et l'utilisation éventuelle d'une lentille de barlow.

Ex : " E20 " pour Erflé de 20 mm, " B.N12 " pour Nagler 12 mm avec barlow.

Le grossissement sera explicite par lui-même. On peut également indiquer la pupille de sortie: diamètre de l’instrument / grossissement.

LES COORDONNEES HELIOGRAPHIQUES

Voir la partie du manuel qui traite de la question. On indiquera:

Il faut situer la position du méridien central sur la surface du Soleil pour l'heure de l'observation à 12 ' près (0,1° de longitude héliographique). Les éphémérides astronomiques donnent Lo,, la longitude du centre par rapport au méridien de Carrington à 0h TU tous les jours ou tous les cinq jours (il suffit alors d'interpoler).

Il s'agit du nombre de Carrington. On trouve la date du début de chaque rotation et son numéro dans les éphémérides astronomiques.

  1. L'ACTIVITE SOLAIRE

Le nombre de groupes de taches solaires (GTS) et leur type sont des indices de l’activité (magnétique) de notre étoile. On complète la rubrique correspondante de la fiche en suivant les étapes suivantes:

On peut projeter de l’image du Soleil sur le gabarit de droite ou se repérer à partir de l’oculaire réticulé décrit au § 2.3.4 du manuel et situer sur le repère l’axe équatorial terrestre. Il faut ensuite calculer la position de l’équateur solaire conforménent à ce qui a été dit au § 3.1.5 et le reporter sur le cercle de gauche. On peut alors situer les GTS par hémisphère.

Il s’agit de déterminer le nombre relatif de taches. La définition des taches et des groupes figurent au § I du présent manuel et le calcul du nombre de Wolf se trouve au § 2.3.6.

On peut en rappeler le principe:

Le nombre de Wolf se détermine en appliquant la formule ci-dessous.

W = k (10 G + F)

Les nombres ainsi déterminés sont reportés dans le cadre approprié de la fiche (à droite) et sur la fiche récapitulative mensuelle donnée en annexe.

On notera ensuite le type de chaque groupe conformément à la classification de Waldmeier (ou de Mac Intosh) mentionnée au § 2.3.7 et en annexe. Ces renseignements doivent être reportés dans le cadre approprié et sur le cercle de gauche de la fiche pour chaque groupe, à côté du nombre de taches.

Il s’agit simplement d’indiquer le nombre de taches visibles à l’œil nu.

AUTRES COMMENTAIRES (verso)

On peut indiquer au verso toute précision utile, par exemple si la qualité de l'observation se trouve au-dessous de la moyenne. On pourra éventuellement ajouter les renseignements suivants :

Il s'agit de l'angle entre le centre du disque solaire et le méridien local de l'observateur en heures d'ascension droite (est/ouest). Le méridien du lieu d'observation se définit comme étant la ligne de longitude céleste qui passe par le pôle céleste et le zénith de ce lieu. Par exemple, "1h 56mn Est" ou 3h 52mn Ouest" sont deux expressions de l'angle horaire. Pour déterminer avec précision cet angle, l'observateur doit connaître le temps sidéral et la position du Soleil sur la sphère céleste.

Le type de monture veut dire non seulement équatoriale ou azimutale, mais aussi allemande, à fourche, etc... Préciser si elle est entraînée.

Préciser éventuellement à toît ouvrant, abri roulant, coupole, aucun.

Pour gagner du temps, il peut être utile de remplir partiellement les questionnaires avant la reproduction dans la mesure ou certaines données restent constantes : adresse, tel, observatoire etc.

3.2 LA FICHE D’OBSERVATION DE REGION ACTIVE (FORA)

Cette fiche permet de réaliser un croquis détaillé de tout phénomène particulier tout en le situant sur le disque.

La date doit être notée sous la forme AAAAMMJJ (soit 19961012 pour le 12 oct 1996 ).

Lorsqu’il s’agit une éruption visible en lumière blanche noter si possible l'heure à la seconde près dans le corps du rapport. Certains astronomes sont convaincus que les éruptions peuvent se produire pendant de courtes périodes, d’où la précision requise pour pouvoir coordonner leurs observations avec celles des amateurs.

Estimer la qualité du ciel, le pourcentage de nuages, ainsi que la force du vent comme pour la fiche précédente. En ce qui concerne la turbulence, noter le pouvoir séparateur obtenu. Si l'on peut voir facilement la granulation sans turbulence (quelle chance!), on atteint une seconde d'arc. La granulation disparaît avec une turbulence de 3". On ne peut plus voir les détails dans la pénombre à partir d'une turbulence de 5".

Les remarques sont les mêmes que pour la fiche générale. Par type de l'oculaire, il faut comprendre son modèle (Kellner, Ortho...). Indiquer tous les filtres, qu'ils réduisent l'intensité de la lumière (sur le télescope) ou la largeur de la bande passante (à l'oculaire). Ne jamais réduire l'intensité avec un filtre d'oculaire, qui met en grand danger votre vue car ce filtre risque d’éclater.

Reporter selon les éphémérides pour la date voulue le numéro de la rotation, ainsi que l'angle des poles (P), de l'équateur (B), et la position du méridien central (L) solaires. Donner si possible les coordonnées héliographiques ou le quadrant dans lequel se trouve le groupe (SE, SW, etc) .

Indiquer ensuite l’orientation (voir § 2.3.4), puis noter les coordonnées de toute formation inhabituelle ou intéressante. Utiliser le dessin du cadre pour indiquer par des coordonnées x et y l'endroit où les changements se sont produits. Noter en abrégé les points cardinaux: N, S, E, W, NW, etc... Par exemple en abrégé on peut écrire: " pl (pont lumineux) au SE de la tache en D5 (coordonnées xy) plus brillant que la phot. (photosphère) ".

L'échelle sera indiquée par une graduation indiquant les secondes d'arc et une indication du champ apparent du dessin (voir § 2.3.5).

3.3 LA POSITION DES TACHES (PT)

Le relevé exact de la position des taches s’effectue essentiellement par projection, avec un instrument installé sur une monture équatoriale mise en station, motorisée et stable. On peut orienter les relevés conformément aux indications fournies au § 2.3.4.

Outre les renseignements déjà commentés, il est nécessaire de préciser les données suivantes :

La position des taches peut être déterminée sur des disques de diamètres différents. L’observateur pourra choisir le diamètre qui lui donne leur meilleur contraste.

La première zone observée reçoit le numéro 1, la seconde, le numéro 2 et ainsi de suite. Au cours des observations du lendemain, la séquence continue pour les nouvelles régions actives. Les anciennes régions conservent ainsi toujours le même numéro d’identification pendant la période de leur observation. Si une même région active apparaît au cours de deux rotations, on conserve le numéro qui lui avait été attribué lors de son premier passage, mais ce numéro est alors entouré.

Il n’est pas nécessaire d’orienter les disque. On laisse dériver une tache et on note les valeurs de dérive qui sont utilisées pour orienter l’écran dans les calculs.

On reporte la mesure des coordonnées des taches par rapport aux coordonnées géographiques.

La latitude et la longitude des régions observées sont calculées par le service centralisateur qui complète les autres colonnes.

3.4 FICHES DE PHOTOGRAPHIE (FP)

La pratique a montré que la photographie et l’observation constituaient des compléments indispensables: les clichés sont plus précis que les observations (par exemple forme et position de groupes des taches), mais beaucoup de petits détails n’apparaissent pas en général sur les photographies à cause de la turbulence. Une fiche " PHOTO - CROQUIS " figure donc en annexe. Elle peut être utile autant pour la photographie du disque entier que pour celle des centres actifs.

En dehors des renseignements figurant sur la fiche d’observation, il sera utile de mentionner les conditions propres à la photographie. La plupart des indications seront utiles au photographe qui souhaite étalonner son travail de manière à améliorer la qualité de ses clichés.

Il faut soigneusement ranger le négatif dans une pochette sur laquelle figurera le numéro du fichier de l’observateur. Le négatifs peuvent être numérotés sous la forme " AAMMJJHHMNSS " (année, mois, jour, heure, minute, seconde), nombre éventuellement complété par le temps d’exposition. Cette forme assure un numéro unique par négatif et facilite donc son archivage.

Ce numéro sera également reporté au verso de chaque épreuve et ajouter un nombre qui représente le " grade du papier - ouverture de l’objectif de l’agrandisseur - temps d’exposition du papier ". Ces numéros facilitent la reproduction en série des clichés.

LA PRISE DE VUE :

Dans le cadre appelé " Prise de vue ", préciser si la photographie a été prise au foyer du télescope, avec quel oculaire ou lentille de Barlow.

Il existe de nombreux ouvrages qui expliquent comment trouver la longueur focale effective d'un système de projection. Cette donnée est nécessaire et il faut prendre le temps de la mesurer. Indiquer également le rapport F/D de la longueur focale résultante, le grandissement de l’image ou le diamètre du disque solaire quand il s’agit de l’image d’une partie du disque.

A remplir obligatoirement même en cas d'occultation manuelle. Il faut noter soigneusement l’heure du cliché à la seconde près, cette indication étant indispensable pour attribuer à chaque cliché un numéro de fichier.

LE DEVELOPPEMENT DU NEGATIF :

Préciser son type : ex TP2415 (recommandé pour les travaux solaires) et son format  : ex 35 mm.

Indiquer le type et la marque du révélateur, la durée du développement ainsi que la température du bain.

LE TIRAGE SUR PAPIER :

Préciser le type d’objectif, la focale et la marque, car ces données influencent la qualité de la reproduction.

Il est utile de noter les conditions du développement si l’on travaille toujours avec le même agrandisseur et dans les mêmes conditions. En effet, il est plus facile de reproduire les clichés une fois que le tirage a été étalonné. On notera donc:

LA PHOTOGRAPHIE A HAUTE RESOLUTION :

La fiche peut servir pour la photographie de centres actifs. Les renseignements à indiquer sont identiques.

3.5 LA fiche recapitulative DU NOMBRE DE WOLF (FRNWH-Q)

LA fiche recapitulative (FRNWH-Q):

La fiche de de saisie du nombre de Wolf centralise les informations suivantes :

La plupart des rubriques sont à reprendre de la fiche d’observation du disque entier, particulièrement utile lors d’une activité solaire importante.

LA Fiche de synthèse mensuelle (service centralisateur):

La centralisation des données est assurée par le responsable de la Commission qui les compile sur une grille de saisie, chaque mois entre le 1er et le 10. La saisie et le traitement informatique permettent ensuite l’édition de la fiche de synthèse mensuelle devant être diffusée aux observateurs vers le 15 du mois. Cette fiche est aussi communiquée à d’autres groupements amateurs étrangers tels que l’allemand Sönne pour comparaison. Un exemple de fiche de synthèse est donnée en annexe.

Les tableaux récapitulatifs contiennent toujours deux chiffres : le nombre de Wolf avec K = 1 et le nombre de Wolf avec K. Le nombre de Wolf est multiplié par un coefficient K pour tenir compte du matériel de l’observateur et de sa manière de compter. Le coefficient K de chaque observateur est déterminé par rapport au chiffre journalier SIDC (Sunspot Index Data Center) de Bruxelles.

Une étude réalisée sur les observateurs réguliers du GFOES au cours de la période 1985 à 1991 (augmentation de l’activité solaire) montre que leur coefficient décroit. Ceci est peut-être dû au fait que leurs comptages sont surestimés en période de forte activité solaire (K inférieur à 1), et qu’ils sont sous-estimés en période de faible activité (K supérieur à 1), à cause par exemple de groupes non détectés. Pour cette raison, les coefficients K utilisés pour les calculs du nombre de Wolf de la Commission sont révisés chaque année.

Le nombre de Wolf ainsi déterminé sert à fournir différentes moyennes:

  • Exemple : le changement du CRN 1911 intervient le 28 juin à 16 h 40 (28,7 juin). Tous les observations du 28 juin seront classées sur le CRN 1911. Même celles qui ont été réalisées avant 16 h 40. Les périodes sont donc calculées sur 26 ou 27 jours et même parfois sur 28 jours, au lieu de 27.27 jours.
  • Le nombre A est intéressant pour déterminer la périodicité et la taille des taches visibles à l’œil nu. Les calculs statistiques sont identiques à ceux qui sont obtenus à partir du nombre de Wolf et permettent de suivre le cycle d’activité solaire. Pour que la tache soit visible, sa pénombre doit présenter un diamètre apparent de 41 " (secondes d’arc), ou son ombre doit s’étendre sur 15 ", elle doit donc couvrir une surface apparente de 1 minute d’arc.

    3.6 LES FACULES

    On trouvera deux tableaux concernant l’activité faculaire et l’observation des facules. Les tableaux concernant les facules contiennent les mêmes rubriques que les autres fiches en ce qui concerne l’observateur, l’instrument utilisé et les conditions de l’observation (date, heure, netteté, turbulence).

    1. l’activite faculaire (AF)

    Le but de cette fiche est de calculer l’indice RFA de l’activité faculaire conformément à la formule du nombre relatif faculaire rappelée ci-dessous. Cet indice est analogue au nombre de Wolf en ce qui concerne les GTS. On notera donc dans cette fiche :

    En bas de la fiche, ne pas omettre de calculer le nombre d’observations et la moyenne mensuelle des nombres FT, FS, FA, RFA.

    1. LE TABLEAU deS facules (TF)

    La feuille d’observation des facules permet de connaître l’importance des plages faculaires observées à partir de la classification donnée ci-dessous.

    Chaque région faculaire est enregistrée séparément. La date est notée par l’observateur. Ne remplir qu’une ligne sur deux et préciser les données suivantes:

    Conformément au tableau suivant, on classe les facules en cinq types:

    a = en forme de veines, dont la structure ressemble à celle d’un filet.

    b = étendues et continues.

    c = étendues et fragmentées.

    d = facules ponctuelles.

    e = groupes de facules ponctuelles.

    La classification des régions faculaires.

    3.7 LES PONTS DE LUMIERE (PL)

    Les renseignements à noter concernant les ponts sont les suivants:

     

    3.8 LE SYSTEME DE COORDONNEES HELIOGRAPHIQUES

    Lorsqu'on réalise des photos ou des dessins du disque entier, il convient de déterminer avec précision l'orientation Nord-Sud, Est-Ouest sur le Soleil, c’est-à-dire de déterminer les coordonnées héliographiques. Ces lignes doivent être indiquées avec une précision inférieure à un degré.

    Il est facile, pour ceux qui observent le Soleil par projection, de réaliser une table qui donne non seulement l'orientation géographique, mais aussi les coordonnées héliographiques. Le problème est par contre beaucoup plus compliqué pour ceux qui n'utilisent pas un tel système.

    Comme le savent la plupart des amateurs, l'équateur géographique forme un angle de 23° 56' par rapport à l'écliptique (plan de l'orbite terrestre). Cet angle provoque une variation apparente de l'axe Est-Ouest de 23° 56'.

    De même, l'équateur solaire est incliné de 7° 15' par rapport à l'écliptique, ce qui provoque une précession apparente et annuelle des pôles dans un cercle de 7° 15'.

    De ce fait, l'orientation apparente des pôles solaires change constamment tout au long de l'année. Les mouvements sont indiqués dans les éphémérides par les valeurs de :

    Carrington, observateur solaire anglais du XIX ième siècle, a défini conventionnellement une longitude zéro correspondant au passage du méridien central à 12h00 TU le 1er janvier 1854. Ce méridien d’origine sert de référence pour déterminer les longitudes des formations visibles sur le disque solaire. Il a ensuite numéroté les retours de ce méridien en considérant une durée de rotation de 27,2753 correspondant approximativement à celle des taches de latitude 18°, et en prenant comme n°1 commençant le 9 novembre 1853.

    On trouve ainsi ces valeurs dans les éphémérides:

    Les éphémérides (qui sont indispensables à tout astronome amateur sérieux) donnent pour chaque jour à 0h la longitude héliographique du méridien central (Lo).

    Il est simple de déterminer les coordonnées sur le Soleil lorsque le point Nord est repéré sur le bord du disque. (Voir le chapitre consacré aux photos et dessins du disque entier). Il est ensuite possible de déterminer les coordonnées de n'importe quelle formation à la surface du Soleil. Il suffit dans la plupart des cas d'une précision de l'ordre de 1°.

    Afin de faciliter ce travail, une série de gabarits est fournie en annexe. Leur diamètre est de 114 mm, soit 1° par mm au centre du disque, et ils sont gradués par tranches de 10° pour montrer l'aspect du système pour toute variation de Bo de zéro à plus ou moins sept degrés (en retournant), c’est-à-dire pour toute l'année.

    En plaçant la bonne grille (en fonction de la valeur calculée de Bo pour la date) sur le dessin ou la photo au format de 114 mm, il est possible de lire directement les coordonnées héliographiques des formations étudiées. Si l'orientation N-S géographique et, dans le cas de dessins, la position des formations est reportée avec soin, il est possible de les situer avec une précision de l'ordre de 1°. Avec les grilles fournies, la longitude est lue par rapport au méridien central. On trouve ensuite l'écart entre ce dernier et la longitude solaire vraie.

    Il est bien sûr possible de calculer les coordonnées héliographiques à partir de n’importe quel diamètre. Les gabarits ne sont donnés que pour permettre une évaluation rapide de la position des formations étudiées.

    Dans les publications professionnelles, il est courant de ne mentionner que la date et l'heure. Mais l'analyse détaillée des centres actifs et de leurs mouvements propres nécessite la détermination mathématique rigoureuse des coordonnées héliographiques.

    Pour plus de précisions, on pourra consulter la bibliographie suivante :

    DATES

    Inclinaison

    de l’axe

    des pôles

    Latitude

    du centre

    DATES

    Inclinaison

    de l’axe

    des pôles

    Latitude

    du centre

    DATES

    Inclinaison

    de l’axe

    des pôles

    Latitude

    du centre

    1/1

    + 2 °

    - 3 °

    11/5

    - 22 °

    - 3 °

    18/9

    + 25 °

    + 7 °

    11/1

    - 3 °

    - 4 °

    21/5

    - 19 °

    - 2 °

    28/9

    + 26 °

    + 7 °

    21/1

    - 8 °

    - 5 °

    31/5

    - 16 °

    - 1 °

    8/10

    + 27 °

    + 6 °

    31/1

    - 12 °

    - 6 °

    10/6

    - 12 °

    + 1 °

    18/10

    + 26 °

    + 5 °

    10/2

    - 16 °

    - 7 °

    20/6

    - 7 °

    + 2 °

    28/10

    + 25 °

    + 5 °

    20/2

    - 19 °

    - 7 °

    30/6

    - 3 °

    + 3 °

    7/11

    + 23 °

    + 3 °

    2/3

    - 22 °

    - 7 °

    10/7

    + 2 °

    + 4 °

    17/11

    + 21 °

    + 2 °

    12/3

    - 24 °

    - 7 °

    20/7

    + 6 °

    + 5 °

    27/11

    + 17 °

    + 1 °

    22/3

    - 26 °

    - 7 °

    30/7

    + 10 °

    + 6 °

    7/12

    + 13 °

    0 °

    1/4

    - 26 °

    - 6 °

    9/8

    + 14 °

    + 6 °

    17/12

    + 9 °

    - 1 °

    11/4

    - 26 °

    - 6 °

    19/8

    + 18 °

    + 7 °

    27/12

    + 4 °

    - 3 °

    21/4

    - 26 °

    - 5 °

    29/8

    + 21 °

    + 7 °

    31/12

    + 2 °

    - 3 °

    1/5

    - 24 °

    - 4 °

    8/9

    + 23 °

    + 7 °

         

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