Le ciel nocturne et la pollution lumineuse

Pendant toute l’histoire humaine, les gens ont levé les yeux et ont vu la galaxie dans laquelle nous vivons. Aujourd’hui, une personne sur trois sur Terre ne peut plus voir la Voie Lactée depuis chez elle. Cette leçon vous apprend à lire le ciel, et à comprendre ce que nous perdons.

Le ciel est le plus vieux livre qui soit. La pollution lumineuse la ferme.

Regardez.

Regardez le ciel depuis une ville et vous pourriez voir quelques dizaines d’étoiles. D’un endroit vraiment sombre, loin de toute ville, vous pouvez en voir des milliers, et la Voie Lactée s’étend dans le ciel comme un nuage.

La différence est Pollution lumineuse: lumière artificielle qui s’échappe vers le haut et fait briller le ciel. Cette lueur lave les étoiles faibles.

Faites glisser le curseur dans l’outil de 1 (un site vraiment sombre) à 9 (centre-ville). Les étoiles sont réelles : elles proviennent d’un catalogue des quelque 9000 étoiles les plus brillantes du ciel. Regardez combien disparaissent.

Il ne s’agit pas seulement d’observer les étoiles. La lumière nocturne affecte également les animaux qui naviguent ou chassent dans l’obscurité, et elle gaspille de l’énergie en éclairant le ciel au lieu du sol. Cela se connecte à notre Red Initiative et son Light Initiative pour la préservation du ciel nocturne.

Comprendre

Les astronomes mesurent la luminosité avec des magnitudes. C’est une échelle inversée: les étoiles brillantes ont de petits nombres.

• Sirius, l’étoile la plus brillante la nuit, est d’environ -1,5.
• Les étoiles les plus faibles que la plupart des gens peuvent voir d’un site sombre sont d’environ magnitude 6 à 7.
• Dans une ville, la limite peut être de magnitude 4 ou plus.

L’échelle de Bortle, publiée par l’astronome amateur John Bortle en 2001, classe les cieux en neuf classes. Chaque classe est accompagnée d’une magnitude visible la plus faible typique:

Classe Bortle	Description :	Les étoiles les plus faibles
1	Excellent site sombre	7,6 à 8,0
3	Ciel rural	6,6 à 7,0
5	Ciel de banlieue	5,6 à 6,0
7	Transition suburbaine/urbaine	4,6 à 5,0
9	Ciel du centre-ville	4.0 au mieux

Parce qu’il y a beaucoup plus d’étoiles faibles que de brillantes, chaque magnitude que vous perdez en cache beaucoup. Dans le catalogue de Yale, environ 5000 étoiles sont plus brillantes que la magnitude 6, mais seulement environ 500 sont plus lumineuses que la magnitude 4.

Un atlas mondial de 2016 a révélé que plus de 80% des gens, et plus de 99% des gens aux États-Unis et en Europe, vivent sous un ciel pollué par la lumière.

Master

La magnitude est logarithmique. Pour deux étoiles avec des flux F₁ et F₂:

m₁ − m₂ = −2,5 · log₁₀(F₁ / F₂)

Une différence de 5 magnitudes est exactement un facteur de 100 en flux, donc une magnitude est un facteur de 100^(1/5) ≈ 2.512.

Pourquoi le nombre d’étoiles augmente-t-il si fortement ? Si les étoiles étaient réparties uniformément dans l’espace, toutes avec la même luminosité, le nombre d’étoiles plus brillantes que la magnitude m augmenterait de 10^(0.6 m) : environ quatre fois plus d’étoiles pour chaque faible magnitude. La vraie galaxie n’est pas uniforme, donc la croissance observée est plus petite, environ trois fois par magnitude près de la limite de l’œil nu. Vous pouvez le vérifier avec les nombres de catalogue dans la table des données de l’outil.

La lueur du ciel ajoute un arrière-plan de sa propre luminosité. Une étoile n’est visible que si elle se détache suffisamment sur cet arrière-plan, donc un ciel plus lumineux augmente la magnitude limite. Les limites de Bortle sont des étendues approximatives basées sur l’observateur, pas une loi physique, et votre propre résultat dépend de vos yeux, de l’adaptation à l’obscurité et du temps.

Ce qui fonctionne contre la pollution lumineuse, selon les principes d’éclairage de DarkSky International: n’allumer que ce qui a besoin de lumière, seulement quand il en a besoin, pas plus lumineux que nécessaire, dirigé vers le bas avec un blindage complet, et dans des couleurs chaudes (moins de lumière bleue, qui se disperse davantage dans l’atmosphère).