En savoir plus – Soleil – Historique
Bernard Lyot
Bernard Lyot était un astronome français, né en 1897 et membre de l’Observatoire de Paris.
Spécialiste de l’observation des planètes, il a réalisé de nombreux séjours au Pic du Midi.
Opticien et instrumentalisme hors pair, il est surtout connu pour son invention du coronographe en 1930, appareil permettant d’observer la couronne du Soleil qui n’était jusqu’alors observable que durant les rares éclipses de Soleil.
La couronne solaire
Il s’agit de l’enveloppe de gaz ténue entourant le Soleil. Sa luminosité est particulièrement faible : à peine quelques millionièmes par rapport à la luminosité de la surface solaire.
Le principe du coronographe
Le principe du coronographe paraît simple : occulter, grâce à un disque métallique, l’image du Soleil fournie par une lunette astronomique afin d’observer son pourtour.
Néanmoins toutes les tentatives réalisées par les prédécesseurs de Lyot avaient échouées : la lumière coronale était toujours complètement noyée dans une lumière beaucoup plus intense dont Bernard Lyot a su identifier les causes :
- la diffusion des rayons solaires par notre atmosphère
- la diffraction de la lumière par les particules en suspension dans l’air (poussières, …)
- la diffusion des rayons solaires par les pièces optiques des instruments d’observation
Le travail de Lyot a consisté à éliminer tour à tour chacune de ces causes …
- 1 La diffusion des rayons solaires par notre atmosphèreLes molécules de gaz présentes dans notre atmosphère diffusent la lumière du Soleil, c’est à dire qu’elles renvoient cette lumière dans toutes les directions, en particulier la couleur bleue. C’est ce qui explique la couleur du ciel. Or cette diffusion est moins importante pour la couleur rouge, ce qui a conduit Lyot à observer la couronne avec des filtres rouges (au travers desquels le ciel paraît très sombre).
- 2 La diffusion des rayons solaires par les particules en suspension (poussières, …)A proximité du Soleil, le ciel présente un halo lumineux blanc dû à la diffraction de la lumière par les poussières et particules en suspension dans l’air.Pour limiter cet effet, Lyot a choisi de monter en altitude. Au Pic du Midi, les jours où il n’y a pas de nuages et que l’air a été purifié, par une chute de neige par exemple, cette cause de lumière parasite disparaît presque complètement. On parle ce ciel « coronal ».
- 3 La diffusion des rayons solaires par les pièces optiques des instruments d’observation.Lorsque l’on pointe un instrument vers le Soleil, ses optiques sont bien entendu éclairées par le Soleil. Une petite fraction de cette lumière se trouve diffusée par les pièces optiques et forme un halo autour de l’image solaire, halo très brillant comparé à l’intensité de la couronne.En sélectionnant des optiques de qualité et en les polissant avec soin, Lyot a pu limiter ce halo.Il l’a ensuite pratiquement éliminé en utilisant des optiques complémentaires et en plaçant aux endroits adéquats des diaphragmes ou de petits masques permettant de cacher cette lumière indésirable.
Bernard Lyot en train d’observer
Diaphragme et pastille de Lyot (Photo Luc Detwiller)
L’invention du coronographe en 1930, installé dans la coupole Baillaud (actuel Planétarium) a permis des observations inédites de la couronne solaire et de ses protubérances.
Les années suivantes, Lyot apportera de nombreuses améliorations à ses instruments et en inventera de nouveaux tels que le filtre monochromatique de Lyot, savant assemblage optique facilitant l’observation des protubérances solaires.
Dès 1935, Bernard Lyot réalisait des films par la technique d’image par image (time lapse). On y voit de façon accélérée les mouvements des structures solaires. Chaque minute de ces films a réclamé des heures d’observation pour les astronomes derrière leurs instruments.
La vidéo ci-contre est extraite du film « Flammes du Soleil »
Cette vidéo a été réalisée en hommage à Bernard Lyot, décédé d’une crise cardiaque. Il était alors au Caire, de retour d’une expédition d’observation d’une éclipse solaire au Soudan en 1952.
