E.1 La sphère céleste

La sphère céleste est un concept qui nous aide à concevoir la position des objets dans le ciel. En regardant le ciel, on peut l'imaginer comme un immense dôme ou la moitié supérieure d'une sphère, avec les étoiles comme des points lumineux sur cette sphère. En visualisant le ciel de cette façon, on s'aperçoit que la sphère bouge, entraînant avec elle les étoiles ... elle semble tourner. Si l'on observe le mouvement des étoiles, on s'aperçoit qu'elles semblent tourner autour d'un point statique en une journée. Stellarium est l'outil adéquate pour le démontrer !

1. Ouvrir la fenêtre de configuration, sélectionner l'encart position (Location) et se positionner quelque part vers le milieu des latitudes Nord. La latitude moyenne de la France semble une position idéale pour cette démonstration.
2. Désactiver le rendu atmosphérique et s'assurer que l'affichage des points cardinaux est activé. Ceci permettra d'avoir un ciel noir et de cette façon le Soleil ne nous empêchera pas de voir le mouvement des étoiles lorsqu'il sera au-dessus de l'horizon.
3. S'orienter au Nord et s'assurer que le Champ de Vision (FOV - Field Of View) est d'environ 90°.
4. Pivoter de telle sorte que le point cardinal «N» situé sur l'horizon soit visible sur le bas de l'écran.
5. Maintenant augmenter la vitesse de déroulement du temps. Appuyer sur k, l, l, l, l - Ceci devrait placer la vitesse de défilement du temps de telle sorte que les étoiles tournent autour d'un point fixe dans le ciel environ toutes les dix secondes. Si, par ailleurs, on surveille l'horloge de Stellarium, on s'aperçoit que c'est à peu près le temps qu'il faut pour qu'une journée se passe avec cette accélération du temps.

Le point autour duquel les étoiles semblent tourné est l'un des Pôles Célestes .

Le mouvement apparent des étoiles est dû à la rotation de la Terre. La position de l'observateur à la surface de la Terre affecte sa perception du mouvement des étoiles. Pour un observateur se tenant au pôle Nord, les étoiles semblent toutes tourner autour du zénith (le point qui est directement au dessus de lui). Si l'observateur se déplace vers l'équateur, la position du pôle céleste semble descendre sur l'horizon. À l'équateur terrestre, le pôle Nord céleste apparaît être l'horizon nord.

De la même façon, les observateurs dans l'hémisphère sud voient le pôle Sud céleste au zénith lorsqu'ils sont au pôle Sud et il se déplace vers l'horizon au fur et à mesure que les observateurs se déplacent vers l'équateur terrestre.

1. Laissons le temps se déplacer rapidement et ouvrons le fenêtre de configuration. Sélectionnons l'encart position (Location) et cliquons sur la carte juste au sommet - i.e. positionnons-nous au pôle Nord . Observons comment les étoiles tournent autour d'un point situé au point haut de l'écran. Avec le «FOV» (angle de vision) réglé à 90° et l'horizon à la partie basse de l'écran, le haut de l'écran se trouve être le zénith.
2. Cliquons une nouvelle fois sur la carte pour se placer, cette fois ci, un peu plus au Sud; on observe que la position des étoiles se recale sur une nouvelle position et que le centre de rotation se déplace vers le bas.
3. En cliquant successivement un peu plus au sud pour rejoindre finalement l'équateur; on constatera à chaque fois que le centre de rotation s'est déplacé à nouveau vers le bas.

Pour s'aider à la visualisation de la sphère céleste, il suffit d'activer la grille équatoriale (Equatorial Grid) en cliquant sur le bouton correspondant de la barre d'outils ou en appuyant sur la touche «e» du clavier. Maintenant la grille équatoriale est dessinée dans le ciel. Ces lignes apparaissent comme les lignes de longitude et de latitude sur Terre, mais dessinées pour la sphère céleste.

L'équateur céleste est la ligne autour de la sphère céleste qui se trouve à mi-chemin des pôles célestes - exactement comme l'équateur terrestre est la ligne à mi-chemin des pôles terrestres.