Peser l'Univers

Description

Comment peser l'Univers ? Plus exactement, comment mesurer cette grandeur fondamentale qu'est la masse pour tout objet céleste ?

Ce cours a pour objectif de vous initier aux différentes méthodes utilisées par les astrophysiciens pour mesurer la masse. Ces méthodes seront illustrées pour le Système solaire et jusqu'aux galaxies très lointaines. Ce cours sera aussi l'occasion d'aborder quelques recherches actuelles en astrophysique en lien avec cette problématique de mesure des masses dans l'Univers. En particulier, nous verrons comment les récentes observations d'ondes gravitationnelles permettent de peser les trous noirs.

Format

Le cours dure 7 semaines, chaque semaine est divisée en chapitres. Chaque chapitre est composé de différentes parties, plusieurs parties de cours sous forme de texte ou de vidéo, ensuite une partie nommée Évaluation constituée d’exercices notés comptant pour l’obtention de l’attestation de suivi avec succès, puis éventuellement une partie comportant des exercices optionnels et enfin une partie Discussion où vous pouvez poser vos questions et commentaires et voir ceux des autres pour le chapitre en question.

Prérequis

Ce cours s'adresse à tout public intéressé par l'astronomie et curieux d'apprendre les techniques utilisées par les astrophysiciens.

Des notions de physique, de géométrie et de trigonométrie (niveau bac scientifique) sont fortement recommandées pour suivre ce cours.

Evaluation et Certification

À la fin de chaque chapitre, un test vous sera proposé pour évaluer les savoirs acquis.

Un parcours avancé est également proposé, il se compose du parcours classique auquels s'ajoutent des exercices optionnels et des évaluations par les pairs.

Plan de cours

Semaine 1 : Introduction et zoologie de l'Univers
Semaine 2 : Les lois de Kepler, histoire et rappels mathématiques
Semaine 3 : Les lois de Kepler, énoncés et démonstrations
Semaine 4 : Peser l'Univers avec la 3ème loi de Kepler
Semaine 5 : Peser les étoiles et le milieu interstellaire
Semaine 6 : Peser l'Univers à grande échelle
Semaine 7 : Peser l'Univers avec les ondes gravitationnelles

Équipe pédagogique

CAROLINE BARBAN

Catégories

Enseignant-chercheur (Maître de conférences) au LESIA et à l'UFE de l'Observatoire de Paris. Spécialiste de physique stellaire.

ALAIN DORESSOUNDIRAM

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Enseignant-chercheur et Astronome au LESIA et à l'UFE de l'Observatoire de Paris. Il est spécialiste du Système solaire.

EMERIC BRON

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Docteur en astrophysique, son domaine de recherche est l'étude des nuages interstellaires, et des interactions entre poussières interstellaires.

ALEXANDRE LE TIEC

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Chargé de recherche CNRS au LUTH de l'Observatoire de Paris. Ses recherches portent sur les trous noirs, les ondes gravitationnelles et la cosmologie.

Partenaire

Paris Sciences et Lettres

Université de recherche fédérant 25 institutions françaises prestigieuses dans le domaine de l'enseignement supérieur et de la recherche, au cœur de Paris. Créée en 2011 par l'Ecole normale supérieure, le Collège de France, l'ESPCI ParisTech, Chimie ParisTech, l'Observatoire de Paris, l'Université Paris-Dauphine et l'Institut Curie.

Remerciements

Caroline Barban remercie Annie Baglin (resp. scientifique de la mission spatiale CoRoT) et Eric Michel (resp. de la partie "sismologie" de CoRoT) du Pôle Étoile du LESIA (Observatoire de Paris) pour d'intéressantes discussions et de nombreuses illustrations qui ont permis d'enrichir la partie sur la sismologie stellaire.

Elle remercie aussi Françoise Roques du Pôle Planétologie du LESIA (Observatoire de Paris) et Marc Ollivier de l'équipe Système Solaire et Systèmes Planétaires de l'IAS (Université Paris Sud) pour leurs discussions sur les exoplanètes.

Expert scientifique

Professeur au Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA) de l'Observatoire de Paris. Astérosismologue, il analyse les vibrations des étoiles pour connaître leur structure. Il est responsable du master d'ingénierie spatiale "Outils et Systèmes de l'Astronomie et de l'Espace" et porteur du projet qui a créé le module en ligne Fenêtres sur l'Univers.

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Prérequis

Evaluation et Certification