Devenez chasseur de com�tes, par Michel Festou, CNRS

Introduction (I)

L'important dossier consacr� aux com�tes vous aura peut-�tre donn� l'envie d'inscrire � votre tour votre nom en lettres de feu sur le velours noir du ciel. Ce n'est que l�gitime quand on sait que plusieurs dizaines d'amateurs ont eu cette chance ces derni�res ann�es en d�couvrant de nouvelles com�tes.

Pour satisfaire notre curiosit�, l'astronome Michel Festou, attach� au Service d'A�ronomie du CNRS et sp�cialiste des com�tes, nous propose une technique de recherche des com�tes "nouvelles" bas�e sur l'exp�rience de Rolph Meier.

Cet amateur canadien a commenc� � rechercher les com�tes en 1972, peu apr�s l'inauguration � Ottawa d'un observatoire public appartenant � la Soci�t� Royale d'Astronomie du Canada, section anglophone. L'instrument offert aux amateurs est un t�lescope de 400 mm f/5. Avec un oculaire Erfle de 35mm offrant un champ apparent de 68� il donne un grossissement de 56x. La pupille de sortie est de 7 mm fournissant le maximum de clart�; le champ circonscrit est de 1�15', mais il peut atteindre 2�12' avec les nouveaux oculaires Pl�ssl ultra grands angles, ce qui en fait un instrument id�al pour les faibles luminosit�s. L'instrument est plac� � l'�cart des lumi�res urbaines g�nantes, � 50 km � l'ouest de la capitale. 

A l'usage, l'instrument (et le site) s'av�ra capable "de voir" des �toiles de 17^eme magnitude ou des n�bulosit�s aussi difficiles que les nuages de poussi�res entourant M45 ou ceux de la "T�te de Cheval" d'Orion.

Pr�cisons que de telles performances ne sont absolument pas un pr�alable pour faire des d�couvertes, heureusement !

La com�te Hyakutake (� gauche) photographi�e en 1996 au Pic-du-Midi/S2P. Image corrig�e par l'auteur.

M�thode

Une ligne de conduite s'impose : discerner rapidement les vraies com�tes des objets non com�taires. N'oublions pas que le c�l�bre Charles Messier dressa son catalogue afin de disposer d'une r�f�rence s�re qui lui dirait si l'objet dans son champ �tait un objet permanent du ciel ou non.

On voit tout de suite appara�tre deux �l�ments indispensables pour faire un bon "chasseur" :  un jugement s�r et une bonne documentation auxiliaire. Avec un peu d'exp�rience, l'observateur conna�t d'ailleurs un tr�s grand nombre d'objets astronomiques dont il sait, m�me si elles ne montrent pas de forme caract�ristiques, sont telle galaxie ou telle n�buleuse. Meier utilise surtout l'atlas "Skalnate Pleso" et quelques fois il doit faire appel � l'atlas photographique "Atlas Stellarum" de Vehrenberg qui lui r�v�la une premi�re fois un objet d'aspect diffus � l'endroit voulu : les autres fois... il s'agissait de com�tes !

Bien que les trait�s de com�tologie disent qu'il est pr�f�rable d'utiliser des instruments bien plus modestes, nous verrons plus tard avec quelques exemples pr�cis que ce n'est pas toujours vrai. Meier avance des arguments bien convaincants pour d�fendre son choix et, apr�s trois d�couvertes (1978 F apr�s 50 heures de qu�tes �tal�es sur trois ans, 1979 I apr�s 30 heures et 1980 Q apr�s un nombre d'heures non pr�cis�e, mais sans doute faible comme le sugg�rent ses d�clarations dans la revue "Star & Sky", il semble que les �v�nements lui donnent raison. Tout au moins pour le type de com�tes qu'il d�couvre. Par ailleurs, si la chance peut-�tre invoqu�e pour expliquer le modeste temps moyen d'observation entre deux d�couvertes, il n'en va pas de m�me pour expliquer ces derni�res.

La grande ouverture permet d'atteindre des objets faibles, donc de d�couvrir des com�tes bien avant qu'elles ne deviennent brillantes (en r�gle g�n�ral elles seront donc assez loin du Soleil).

Bien que l'agrandissement de 56x soit faible, la grande focale et la forte luminosit� du t�lescope rendent les n�bulosit�s facilement identifiables dans la plupart des cas; m�me si l'on ne sait pas de quel objet NGC ou autre catalogue dont il s'agit, on sait imm�diatement que ce n'est pas une com�te et la chasse peut continuer sans perdre de temps, un facteur crucial.

Les objets suspects sont par ordre de fr�quence, les galaxies, les amas globulaires, les n�buleuses galactiques, les n�buleuses plan�taires, les syst�mes stellaires multiples.

Meier pr�cise qu'il couvre le ciel qui lui est accessible en 8 heures environ et qu'il n'est pas n�cessaire de faire ce balayage plus d'une fois par mois; il chasse donc 8 heures par mois au plus ! Son argument est que les com�tes ne passent du stade "ind�couvrable" � "d�couvrable" en moins de 30 jours.

Mais l'exp�rience montre qu'il n'en n'est pas ainsi dans de nombreux cas et que la g�om�trie "Terre-com�te-Soleil" peut jouer bien des tours � l'observateur. Pour Michel Festou, 15 jours est une moyenne plus acceptable.

Progression de la com�te Linear, C/2000 WM1 du 16 au 17 f�vrier 2001. Compositage de 24 images r�alis�es avec une cam�ra CCD Hi-SiS 24 fix�e au foyer d'une chambre Baker-Schmidt de 300 mm f/2.8 par Giovanni Sostero de l'Observatoire Remanzacco en Italie. Document AMS.

Prenons le cas de Bradfield (1980 T) : sa p�riode de visibilit�, alors que son orbite est connue, n'exc�de gu�re un mois. Et elle atteint la magnitude 3 ! Consid�rons Chernis-Petrauskas (1980 K). Elle est arriv�e � son p�rih�lie en juin : elle �tait alors � 10� sous l'horizon au moment du cr�puscule astronomique (Soleil � -18�) pour un observateur plac� � la latitude de 40�N, donc ind�tectable, alors qu'elle �tait � son �clat maximal. Et pour ce m�me observateur elle est rest�e sous l'horizon de Mars � Juin. Puis dans les deux mois qui ont suivi son passage au p�rih�lie, elle s'est �lev�e � +35� sur l'horizon : elle �tait alors de 10^eme grandeur et plus. Apr�s Septembre 1980 sa hauteur sur l'horizon, toujours pour cet astronome hypoth�tique, a d�cru de nouveau. En tout, elle n'a pas d� rester plus d'un mois plus brillante que la magnitude 10, et sans jamais �tre � plus de 35� sur l'horizon. Un vrai coup de chance qu'elle ait �t� aper�ue !

Un autre aspect que souligne Meier est le suivant : faut-il ou non revenir sur une r�gion d�j� observ�e, de crainte d'avoir manqu� une com�te ? Sa r�ponse est celle du bon sens : si on l'a d�j� examin�e, la probabilit� d'y voir un objet est bien plus faible que celle d'en voir dans une r�gion non explor�e depuis un certain temps. Comment proc�de-t-il en pratique ? Meier consid�re une d�clinaison qu'il n'a pas sond� depuis environ 1 mois, part de l'horizon, monte aussi loin qu'il peut en ascension droite, change de d�clinaison de la valeur du champ et se dirige de nouveau vers l'horizon. Avec les nouveaux oculaires grand champ offrant un champ apparent de 84� ou plus encore, le ciel peut ainsi rapidement �tre balay�.

Bien que Meier attribue les succ�s de Bradfield � une grande exp�rience, une grande habilet�, une faible concurrence dans l'h�misph�re sud et � un site exceptionnel, il ne mentionne pas un facteur d�terminant : Bradfield utilise une toute autre m�thode. Il n'explore pas les m�mes r�gions du ciel et il n'emploie pas le m�me type d'instrument.

La com�te Ikeya-Seki, C/1965 S1, photographi�e le 28 octobre 1965 peu avant l'aube par John Laborde depuis Poway en Californie. Exposition de 15 min. avec un objectif Nikon de 55 mm. Ikeya-Seki pr�sente une p�riode d'environ 800 ans. A l'�poque de cette photographie la queue de poussi�re s'�tendait sur environ 18� ou 200 millions de km ! Document AMS.

Bradfield d�couvre les com�tes pr�s du Soleil, quand elles sont brillantes. Il est d'ailleurs limit� dans ce domaine par son instrument, un t�lescope de 150 mm, bien plus adapt� � la recherche rapide pr�s de l'horizon d'objets de magnitude 7 � 9. Quand Meier commence une s�ance d'observation, il est certain, d'apr�s la m�thode d�crite ci-dessus, qu'il n'accorde pas une grande attention � la zone proche de l'horizon. Il le dit d'ailleurs clairement lorsqu'il affirme que la probabilit� de d�couverte est faible. On ne peut �videmment pas �tre d'accord avec lui, les succ�s de Bradfield le d�montrent amplement. Les caract�ristiques orbitales des com�tes que Meier d�couvre montrent nettement que sa m�thode est id�ale pour celles dont les inclinaisons sur l'�cliptique sont �lev�es (donc passant dans les r�gions polaires �cliptiques) et celles dont la distance au p�rih�lie sont �lev�es, 1 UA et plus.

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