URANUS

Avec Uranus on entre dans un sujet bien plus difficile que le planétaire classique. Cette planète apparaît très petite dans le télescope (diamètre apparent maxi 3,9") et de luminosité très faible (au plus 5,9). Elle est visible à l'oeil nu sous un ciel correctement sombre si on sait exactement où elle se trouve (j'en ai fait l'expérience en 1997). Elle offre quand même une vue agréable à l'oculaire, où elle se présente comme un tout petit disque coloré, mais d'aspect "planétaire" indéniable. La couleur peut être difficile à percevoir. Ainsi dans mon newton de 180 mm, je la vois d'un violet très pâle, ce qui ne correspond pas vraiment au bleu-vert qui est sa couleur réelle. Avec un C14 et un grossissement moyen, le vert dominant devient nettement perceptible.

Uranus offre-t-elle des détails à l'observateur amateur ? Ce sujet est très controversé évidemment, et comme pour les planètes Vénus, Neptune et Mercure, nombre de "détails" qui ont été perçus ne sont pas réels. Ma conviction est cependant que les années qui viennent vont permettre aux amateurs de détecter des informations sur Uranus, grâce à l'amélioration constante de la puissance de leurs moyens d'observation (je pense aux webcams) mais aussi parce que la planète commence enfin à remonter en déclinaison pour atteindre des altitudes de plus en plus intéressantes (déjà une trentaine de degrés au méridien pour la moitié nord de la France en 2004). Les prochaines années vont nous permettre d'observer Uranus dans les conditions les plus favorables en moyenne : la deuxième partie de nuit des mois de juillet à septembre.

Mes observations de 2004 constituent une tentative de détection d'information sur le disque d'Uranus. Pour ce sujet difficile une petite réflexion préalable s'est avérée nécessaire ; surtout, ne pas partir sans savoir ce que l'on cherche et comment on va le chercher ! Plusieurs points ont été considérés.

1) Dans les années précédentes, les images prises par des moyens professionnels ont montré que la région polaire sud d'Uranus était très brillante, par rapport au reste du globe, dans le proche infrarouge (700-1000 nm) mais aussi apparemment dans le rouge (600-700 nm).

- Des images prises par Hubble en 2003 ces dernières semblent prouver que cette différence d'albédo de la SPR est détectable en lumière visible (composante rouge)

- D'autres images d'Hubble en 2004 (avec Neptune également). Sur ces dernières, la SPR ne serait plus brillante dans le rouge de façon notable.

2) Ce détail est le seul que l'on peut considérer de façon raisonnable comme potentiellement à la portée d'instruments amateurs :

D'abord... parce qu'on est certain qu'il existe ! Cela fait une incertitude en moins dans tout le protocole d'observation. Ensuite, parce qu'il est d'un très bon contraste à condition d'observer en lumière rouge et / ou infrarouge. Et ensuite parce qu'il occupe une part importante de la surface totale du petit disque d'Uranus, le mettant ainsi à la portée théorique d'instruments plus petits. Il occuperait ainsi en 2004 au moins 20 % de la surface, avec un diamètre apparent d'environ 1,5" x 2,5".

Par contre l'orientation assez déroutante d'Uranus et son petit diamètre comporte un risque important : avoir fait l'image mais ne pas savoir comment elle est orientée !! Le pôle nord d'Uranus pointe vers 256° en juillet 2004 ("à droite, et un peu en bas" à 4 H, si le nord céleste est placé en haut). Au moment de l'observation il faudra prendre soin à déterminer la position du nord ou du sud céleste pour ensuite savoir de quel côté se trouve la région polaire sud de la planète.

4) En sachant cela, voici le protocole technique d'observation que j'ai élaboré au printemps 2004 :

Si le diamètre apparent de la région polaire sud d'Uranus est relativement important, le principal problème sera bien entendu la quantité de lumière détectable. En conséquence, je choisis bien entendu d'utiliser la webcam à capteur noir et blanc mode raw (ATK-1HS).

L'observation doit se faire en lumière rouge / infrarouge. Un filtre est donc indispensable. La planète est déjà faiblement lumineuse, mais de plus, son albdéo est encore moins important dans les longueurs d'onde élevées ce qui accroît la difficulté. Deux filtres retiennent mon attention :

RG 610 : ce filtre a l'avantage de passer une importante quantité de lumière, vu qu'il transmet à la fois le rouge et l'infrarouge. Il sera donc relativement facile d'utilisation tout en nous permettant d'atteindre peut-être l'objectif.

IR 700 : transmettant uniquement l'IR, il devrait permettre d'obtenir un meilleur contraste. Il transmet beaucoup moins de lumière que le RG610, mais néanmoins beaucoup plus que les autres filtres IR classiques qui eux seraient vraisemblablement inutilisables sur un petit télescope. De plus l'image sera théoriquement plus stable qu'avec le RG 610. En mettant à profit le mode longue-pose de l'ATK et des poses de 0,5 à 1 seconde grand max, lui aussi pourrait donner des résultats intéressants.

Comme indiqué plus haut il faut prendre soin à repérer l'orientation de l'image. J'ai choisi de manière conventionnelle de placer le sud céleste vers le haut.

Au départ j'ai évidemment choisi d'utiliser le C14 de mon club plutôt que mon 180. Bien que ce gros instrument ne donnait pas des images vraiment nettes, j'en attendais au moins la détection possible de la différence de contraste à défaut d'avoir un disque bien dessiné. Cependant j'ai également fait des essais avec le 180...

La deuxième partie de nuit des mois d'été, dans des conditions anticycloniques, apportent normalement un superbe "seeing" (ou au moins "bon"). C'est donc une telle nuit que j'ai attendue. La première occasion s'est présentée le 28 juin 2004, puis les 6 et 24 juillet. A chaque fois la qualité des images étaient suffisante, sans être idéale.

Une petite manip toute bête aurait permis de renforcer les résultats, ou bien au contraire de les infirmer. Si la différence de contraste semble détectée au bon endroit, alors une simple rotation de la webcam doit la faire tourner également sur l'image... Ce point fait cruellement défaut à mes résultats.

Il faut absolument dire un mot du traitement de telles images. La taille extrêmement réduite du disque de planètes comme Uranus et Neptune, ainsi que le caractère très vague de ce que l'on croit y voir, peuvent donner envie de pousser le traitement au-delà du raisonnable. C'est une erreur à éviter. On voit pas mal d'images sur le web de ces planètes qui n'ont pas été réalisées sous couvert d'un minimum de réflexion technique préalable, et qui ont subit de multiples filtres dans des logiciels non prévus pour l'astronomie (PSP, Photoshop, Neat Image...) avec des agrandissements gigantesques (jusqu'à 1000 % !!). Ce type de script de traitement est à proscrire absolument. Personne n'accepterait les résultats obtenus sur d'autres planètes avec ce type de mauvais traitement (sic). Il n'y a aucune raison pour qu'ils donnent de bons résultats sur certaines planètes et pas sur d'autres. De telles images ne sont pas crédibles.

On notera alors que ces images seront traitées comme s'il s'agissait des planètes habituelles : simple passage d'ondelettes (ici dans Registax). Redisons-le encore une fois : la qualité d'une image se joue à l'acquisition, et pas durant le traitement.

28 JUIN 2004

Voilà les résultats obtenus avec le C14 de mon club, avec les deux filtres cités RG610 et IR700. Les résultats semblent favorables : une différence d'albédo est bien détectée sur la région polaire sud d'Uranus, qui apparaît plus brillante que le reste du disque.

6 JUILLET 2004

Ces images sont cette fois obtenues avec mon newton de 180 mm. L'instrument est peu puissant, on peut donc légitimement se demander si les résultats sont crédibles ! Ce newton est toutefois d'une bonne qualité optique, et il m'a souvent donné de meilleures images qu'avec le C14. De plus la taille apparent du détail que l'on cherche à obtenir (environ 1,5" x 2,5") est largement supérieure à la résolution théorique du télescope.

Cela précisé, la SPR d'Uranus apparaît toujours brillante en R+IR mais également en R seul. On notera que ce détail n'apparaît ni dans le vert ni dans le bleu : il réagit correctement au changement de longueur d'onde. Ce serait encore un indice positif supplémentaire.

Une image en couleur a été construite, mais à partir de la seule appréciation visuelle ; il est très difficile de la calibrer correctement. La qualité de base des images n'est sans doute pas suffisante pour tenter de le faire à l'aide des données photométriques ou spectroscopiques, qui indiquent toutefois qu'Uranus brille un peu plus dans le vert que dans le bleu.

24 JUILLET 2004

La brume montante ne m'a pas permis de poursuivre les investigations dans le proche IR... Il s'agit donc ici d'une tentative d'image en couleur, simple, mais avec toujours les mêmes interrogations quant à la calibration...

La composante rouge de cette image, non placée ici, semble encore montrer une "surbrillance" sur le sud de la planète.

Les résultats obtenus semblent favorables dans la mesure où les images répondent positivement à tous les critères techniques posés : la région polaire sud (et pas une autre partie) est brillante, en lumière rouge et infrarouge, et pas dans d'autres longueurs d'onde. Néanmoins la faible qualité globale des images peut légitimement faire hésiter ! C'est pourquoi d'autres résultats devront être obtenus pour tenter de confirmer ceux-ci.

Il est à noter que malheureusement, le pôle sud d'Uranus est de moins en moins orienté vers la Terre, et de ce fait la surface relative de la région polaire sud va en diminuant au fil des années. 2005 sera encore une bonne année, mais cela risque de devenir plus difficile par la suite... A moins que d'autres types de détails de ce type apparaissent !!