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aberration

(anglais aberration, du latin aberratio, diversion)

Phénomène optique dû au déplacement de la Terre dans l'espace et qui modifie la direction dans laquelle on observe les étoiles dans le ciel.

ASTRONOMIE

L'aberration astronomique est un phénomène qui affecte la position des étoiles en les faisant apparaître dans des directions qui ne correspondent pas à leur position réelle. Cela est dû au fait que la lumière ne se propage pas instantanément.

La vitesse de la lumière a été mesurée pour la première fois par l'astronome danois Olaüs Rmer à l'observatoire de Paris, en 1676, en étudiant le mouvement des satellites de Jupiter. Aujourd'hui, la vitesse de la lumière fait partie des constantes fondamentales et vaut 299 792,458 km/s.

L'aberration est un phénomène similaire à ce que tout un chacun constate en se déplaçant en voiture sous la pluie : lorsque la voiture est à l'arrêt, la pluie semble tomber verticalement. Mais lorsque le véhicule se déplace, la pluie semble tomber en biais comme on peut le constater sur les vitres latérales : c'est l'effet de l'addition de la vitesse de la voiture et de celle de la chute de la pluie. Dans le cas de l'aberration, il y a addition de deux vitesses : la vitesse de la lumière et la vitesse de rotation de la Terre.

En effet, la Terre tourne autour du Soleil, la Terre tourne également sur elle-même, et elle accompagne le Soleil au cours de son mouvement dans la Galaxie. Il en résulte trois composantes de l'aberration : l'aberration annuelle, l'aberration diurne et l'aberration séculaire.

L'aberration annuelle

L'aberration fut découverte en 1726 par l'astronome anglais James Bradley qui cherchait à l'origine à déterminer la parallaxe des étoiles, pour obtenir leur distance. Bradley constata un déplacement maximal de 20''de toutes les étoiles : c'est l'aberration annuelle. Elle résulte du déplacement de la Terre autour du Soleil. C'est une quantité indépendante de la distance de l'étoile et bien supérieure au déplacement parallactique, ce qui explique pourquoi Bradley a d'abord découvert l'aberration des étoiles et non la parallaxe. Il faudra attendre 1838 pour que l'astronome Bessel détermine la première parallaxe stellaire. La parallaxe est en effet extrêmement petite (toujours inférieure à 1''), elle vaut 0,76'pour l'étoile la plus proche du Soleil : Proxima du Centaure. Mesurer un tel angle suppose des instruments d'observation assez sophistiqués qui n'existaient pas à l'époque de Bradley.

L'aberration diurne

Cette aberration découle du mouvement de rotation de la Terre sur elle-même. Elle n'entraîne qu'une déviation maximale de 0,32', petite et donc difficile à mettre en évidence.

L'aberration séculaire

Elle résulte du mouvement d'ensemble du système solaire dans la Galaxie. Elle affecte de la même manière toutes les étoiles et ne peut être mise directement en évidence par l'observation.