La science derrière nos cartes du ciel

Imagine maintenant que tu es un petit personnage debout sur la Terre. Tu peux te représenter que si tu marchais jusqu'en haut de notre petite Terre verte et que tu regardais droit vers le haut, tu verrais une tout autre portion de ciel que si tu marchais jusqu'en bas (où regarder droit vers le haut reviendrait à regarder vers les étoiles situées au bas de notre image imaginaire de la sphère céleste). On voit ainsi que le lieu influence les étoiles que nous avons au-dessus de nous chaque nuit.

Comment la rotation et l'orbite de la Terre changent-elles ce que je vois ?

Bien sûr, nous ne faisons pas le tour de la Terre en courant chaque jour ! En général, nous restons, à l'échelle du globe, plus ou moins au même endroit, mais la Terre tourne sous nos pieds et nous emporte avec elle.

La Terre tourne sur elle-même en 24 heures : à midi, tu regardes droit vers le Soleil, vers le centre de notre sphère céleste imaginaire. À minuit, regarder droit vers le haut revient à regarder à l'opposé du Soleil, vers les profondeurs du ciel. À mesure que la Terre tourne, cette direction « droit vers le haut » pointe vers un ensemble d'étoiles légèrement différent, d'instant en instant, d'heure en heure, si bien qu'elles semblent traverser notre ciel pendant la nuit. La nuit, nous voyons une moitié de la sphère céleste ; quand la rotation de la Terre nous ramène au jour, l'éclat du Soleil (et en partie le Soleil lui-même) nous masque les étoiles de l'autre moitié de la sphère céleste, au-delà du Soleil placé au centre de notre modèle.

Au fil des jours et des mois, la Terre se déplace aussi autour du Soleil, si bien que chaque nuit à minuit nous regardons droit vers le haut, à l'opposé du Soleil, et vers une portion de ciel légèrement différente. En 6 mois, nous passons de l'autre côté du Soleil et regardons vers la moitié opposée de la sphère céleste ; après 12 mois, l'orbite est bouclée et nous revenons à la position de départ. Tu vois donc que les étoiles changent selon un cycle annuel. C'est l'une des belles choses avec les cartes du ciel. Les étoiles que nous voyons à une date donnée cette année sont les mêmes que celles que nous verrons un an plus tard, dix ans plus tard ou cent ans plus tard (en laissant de côté, pour simplifier, quelques effets plus lents et plus subtils qui se manifestent sur des siècles).

Comment le ciel est-il calculé pour ma date et mon lieu ?

Nous voyons donc comment le temps influence la position des étoiles à travers la rotation de la Terre. Le second facteur qui détermine les étoiles que nous voyons, c'est notre position sur Terre.

La carte du ciel montre tout le dôme du ciel nocturne tel que tu le vois au-dessus de toi. Le bord du cercle représente l'horizon et le centre du cercle correspond au point situé juste au-dessus de ta tête. Les étoiles au nord se trouvent dans la moitié supérieure de la carte, celles au sud en bas, celles à l'est à gauche (tu regardes vers le haut) et celles à l'ouest à droite. Le cercle affiche la moitié de la sphère céleste : par une nuit sans nuages et avec un horizon dégagé, tu peux voir la moitié de l'univers ! Soit 180 degrés de ciel dans toutes les directions.

Si tu imagines la Terre comme un petit globe flottant à l'intérieur de la sphère céleste, tu sais qu'à tout moment la moitié de cette sphère se trouve au-dessus de toi, le reste étant caché par le globe sur lequel tu te tiens. Si tu changes de lieu et passes de l'autre côté du globe, tu verrais l'autre moitié. Te déplacer autour du globe décalerait les étoiles d'autant. N'oublie pas : les étoiles ne bougent pas, c'est toi qui bouges !

Quel catalogue d'étoiles est utilisé ?

Nous calculons la position de chaque étoile de ta carte à partir du catalogue Hipparcos publié par l'Agence spatiale européenne (ESA). Il s'agit d'un catalogue de haute précision établi à partir de plus de trois années d'observations du satellite Hipparcos, et les positions pour la date, l'heure et le lieu que tu choisis sont calculées à partir de ces données, et non décalquées d'une image toute faite.

Que montre la carte, et que ne montre-t-elle pas ?

Chaque carte montre les étoiles visibles depuis ton lieu au moment que tu as choisi, ainsi que les lignes des constellations et la Lune. Elle ne montre pas les planètes, et le nom des constellations n'est pas imprimé sur la carte elle-même ; à la place, chaque commande comprend le Constellation Legend eBook, qui identifie et explique les constellations de ta carte. En plus des posters et des bijoux, ta carte du ciel est aussi disponible en téléchargement numérique.

Pourquoi deux cartes de lieux différents peuvent-elles sembler presque identiques ?

Comment deux cartes du ciel de lieux différents peuvent-elles se ressembler ?

On nous demande parfois pourquoi une carte du ciel d'un lieu ressemble à celle d'un autre. Comme nous observons la moitié de la sphère céleste, l'échelle de la carte est très grande : d'un horizon à l'autre, la quantité de ciel visible au-dessus de toi est immense, un peu comme si tu regardais la moitié du globe. Souvent, le problème est simplement que la différence est trop subtile à l'échelle de la carte. Par exemple, Washington et New York ne sont séparées que de 7 degrés de latitude : un décalage minime dans les 180 degrés que couvre la carte du ciel !

Un exemple plus intéressant apparaît si l'on passe de New York à San Francisco, ou de Sydney à Perth. Dans ce dernier cas, l'écart nord-sud est inférieur à 2 degrés, alors que les deux villes sont séparées d'est en ouest par près de 4 000 kilomètres, aux deux extrémités du continent australien ! Alors, comment leurs cartes du ciel peuvent-elles montrer le même ciel à la même date ?

La réponse, ici, tient à l'heure. Par défaut, nous calculons les cartes du ciel à 22 h, car ce sont les étoiles et les constellations dont les gens se souviennent et sur lesquelles ils nous interrogent pour la date qu'ils veulent garder en mémoire. Et à strictement parler, un calcul à minuit montrerait les étoiles du lendemain !

L'heure choisie est l'heure locale. Si tu calculais deux cartes du ciel pour la même date, par exemple à New York et à San Francisco, les étoiles de la carte de New York correspondraient à 22 h heure de New York, et celles de la carte de San Francisco à 22 h heure de San Francisco, soit 3 heures plus tard ! Pendant ce temps, la Terre a tourné sous les étoiles, si bien que San Francisco regarde les mêmes étoiles que celles qui se trouvaient au-dessus de New York un peu plus tôt.

Tu peux calculer les étoiles pour le même instant en ajustant l'heure comme il faut : dans cet exemple, en réglant l'heure de New York sur 23 h et celle de San Francisco sur 20 h, ce qui donnerait des cartes assez différentes (pivotées de 48 degrés, leur écart de longitude). Tu peux choisir une heure précise sur la version ordinateur de notre site, en dépliant la section « Options avancées ».

Pourquoi ma carte est-elle différente de celle que j'ai commandée auparavant ?

« Comment deux cartes du ciel peuvent-elles être différentes pour la même date ? » (ou « ma carte du ciel ne correspond pas à celle que j'ai commandée il y a un an »)

C'est un beau compliment que beaucoup de nos clients reviennent acheter un deuxième ou un troisième exemplaire des posters qu'ils ont déjà commandés. Il arrive cependant qu'ils remarquent avec inquiétude que les étoiles ont changé par rapport à leur poster précédent. Il n'y a vraiment pas de quoi s'alarmer !

Nous avons ajusté notre heure par défaut au fil des mois avant de retenir 22 h. En général, le poster le plus ancien correspond à une heure un peu plus précoce, et nous avons constaté que 22 h était une meilleure valeur par défaut : sous certaines latitudes extrêmes, au nord comme au sud, le soleil se couche très tard pendant les mois d'été.

Nous encourageons nos clients à faire attention à l'heure lorsqu'ils commandent un nouveau poster, et à lire attentivement ces explications pour comprendre qu'il s'agit d'un changement d'heure et non d'une carte inexacte. Cela dit, si ton poster arrive avec une heure à laquelle tu ne t'attendais pas, comme pour toute réclamation, nous ferons tout notre possible pour arranger les choses et pour que tu sois entièrement satisfait de ton poster.

Comment deux cartes du ciel séparées de plusieurs mois peuvent-elles se ressembler ?

Depuis que nous proposons de choisir une heure précise pour le calcul des étoiles, nous avons eu des cas intéressants où des clients s'inquiétaient de voir des cartes du ciel séparées de plusieurs mois se ressembler beaucoup.

Dans un cas fascinant, les deux enfants d'une même mère sont nés à deux mois et demi d'intervalle sous un ciel quasiment identique ! Dans tous les cas que nous avons traités jusqu'ici, chacun résultait de la combinaison de la date, dans l'orbite de la Terre autour du Soleil, et de l'heure, dans la rotation de la Terre.

Si tu te souviens de notre image imaginaire de la Terre placée à l'intérieur d'un immense globe d'étoiles : nous savons que la Terre fait le tour du Soleil en 12 mois, donc à minuit, à 6 mois d'intervalle, nous regardons vers une moitié de la sphère céleste diamétralement opposée à celle que nous observons 6 mois plus tard. Nous savons aussi que la Terre tourne sur elle-même en 24 heures : au bout de 12 heures, nous sommes donc de nouveau tournés vers la moitié que nous observions 6 mois plus tôt ! Ainsi, les étoiles vers lesquelles nous sommes tournés à midi en janvier sont celles vers lesquelles nous le sommes à minuit en juillet !

Bien sûr, dans ce cas le Soleil devrait masquer l'une ou l'autre de ces vues, et nous ne t'encourageons pas particulièrement à générer des cartes du ciel en plein milieu de la journée (même si tu peux garder en tête que les étoiles sont toujours là, même quand tu ne les vois pas) ! En général, dans ces cas-là, l'écart est de quelques mois, ou se situe entre l'aube et le crépuscule. À minuit, d'un mois à l'autre, notre vue de la sphère céleste se sera décalée de 30 degrés. Comme la Terre tourne de 15 degrés par heure, 1 mois équivaut à 2 heures de rotation. Autrement dit, une carte à 6 h un mois donné sera pratiquement identique à une carte tracée à 4 h le mois suivant.

Questions fréquentes

Où en savoir plus, et comment faire part d'une préoccupation ?

Lectures recommandées

Si tu veux en savoir plus sur la mécanique du mouvement des étoiles et apprendre à repérer les constellations dans le ciel nocturne, je te recommande le livre « The Stars », de H. A. Rey.

Si tu as des doutes sur la précision de nos cartes que nous n'abordons pas ici, ou si tu souhaites qu'un point soit clarifié, n'hésite pas à nous le dire. Nous ferons toujours de notre mieux pour répondre à tes questions et pour que tu sois aussi fier et satisfait que nous de la qualité et de la précision de nos cartes du ciel. Nous pouvons aussi t'envoyer un fichier gif si tu veux voir la différence.

Tu compares les entreprises de cartes du ciel ? Consulte notre comparatif entre The Night Sky et Under Lucky Stars et notre guide pour choisir une entreprise de cartes du ciel personnalisées.