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Outre l'éclipse partielle de Soleil, le 4 janvier 2011 nous offrira un autre évènement astronomique important : le pic d'activité de l'essaim des Quadrantides. Ajoutez à cela l'émission radio de House avec des sceptiques et qui débutera à minuit. Euh... Bah en fait, le plus simple, c'est de se shooter au café le 3 janvier au soir, et de faire nuit blanche jusqu'au lendemain midi ! 
Qui tient le challenge ? 
Un essaim méconnu
Si je vous dis "Perséides" ? Vous allez me répondre : "bah, c'est les étoiles filantes qu'on voit au mois d'août, non ?"
Si je vous dis "Léonides" ? "Ha oui, les fameuses tempêtes de météores qui ont lieu quelquefois en novembre !"
Si je vous dis "Géminides" ? "Ha ouais, l'essaim d'étoiles filantes que t'as tenté de nous vendre il y a 15 jours, mais qu'on a rien vu parce que le ciel était couvert ! :(discuss): "... Hum !
Oui, oui, certes...
Mais si je vous dis "Quadrantides" ? Mis à part les amoureux d'étoiles filantes, bien peu de monde a entendu parler de cet essaim, pourtant un des plus actifs de l'année.
Les essaims météoriques portent le nom de la constellation dont ils semblent provenir (radiant) : les Perséides semblent venir de Persée, les Géminides des Gémeaux, et les Quadrantides... du Bouvier ?!!
Euh... Y aurait pas comme une "cagasse" ?
Mais non : l'essaim fut découvert en 1825, au nord de l'étoile bêta du Bouvier. Si la zone du radiant appartient aujourd'hui à cette dernière constellation, il n'en était pas de même à l'époque. Aujourd'hui disparue, nous pouvions admirer la constellation du Quadrant Mural. Et voilà, l'honneur est sauf ! 
Il est intéressant de constater que l'essaim a conservé son nom d'époque.
Des conditions parfaites... ou presque !
Le pic d'activité des Quadrantides tombe cette année le 4 janvier, jour de Nouvelle Lune, puisqu'il y a éclipse de Soleil. L'absence totale de Lune est très appréciée des chasseurs de météores.
Mais ce n'est pas tout : le maximum est prévu pour 1h10 TU, c'est-à-dire en pleine nuit pour l'Europe !
Qui plus est, si le radiant des Quadrantides, coincé entre la queue de la Grande Ourse, la tête du Dragon, le pied d'Hercule et la tête du Bouvier, est circumpolaire pour nos latitudes (et donc théoriquement visible toute la nuit), il n'atteint une hauteur pratique de 20° qu'après minuit, heure locale. Auparavant, le radiant flirte avec l'horizon Nord, et il est illusoire de tenter de repérer quelque météore de cet essaim.
Résumons nous : le radiant des Quadrantides est donc bien situé pour les observateurs européens au maximum, le tout par une nuit bien noire et sans Lune !
Que demander de plus ? Du beau temps, pardi, et les conditions d'observation seront parfaites cette année. Et vous avez intérêt à en profiter, car les autres gros essaims de 2011 (Perséides et Géminides notamment) seront pollués par la présence de la Lune.
Petit bémol toutefois : cet horaire est calculé d'après les données 1992 de l'IMO (International Meteor Organization), qui correspond au meilleur retour jamais observé de l'essaim. 1992, ça commence à dater, et le spécialiste français Jérémie Vaubaillon est plus pondéré dans ses prévisions. D'après ce dernier, le pic pourrait intervenir entre le 3 janvier, à 21h00 TU, et le 4 janvier à 6h00 TU.
Or, on sait que le pic d'activité des Quadrantides est intense, mais bref, durant généralement trois à cinq heures. Si le pic est précoce par rapport aux prévisions de l'IMO, nous ne devrions rien voir... Par contre, s'il a un peu de retard, cela ne pourrait que nous être plus bénéfique : plus la nuit s'avance, et plus le radiant des Quadrantides est haut dans le ciel (et donc plus de Quadrantides seront visibles).
Essaim météorique cherche corps-parent
Une question taraude les astronomes : quel est donc le corps-parent de l'essaim des Quadrantides ?
Car si aujourd'hui on a réussi à identifier la quasi-totalité des corps-parents des principaux essaims annuels (ex : la comète 109P/Swift-Tuttle pour les Perséides), les Quadrantides constituent encore un casse-tête. En fait, il y a plusieurs candidats.
En 1979, un astronome et chasseur de comètes japonais, Ichiro Hasegawa, avait calculé que les météores des Quadrantides pouvaient provenir de la comète C/1490 Y1 (aussi dénommée 1491 I). Des astronomes chinois, coréens et japonais de l'époque l'avaient décrit devenir brillante, dans ce qui pourrait être un outburst (sursaut d'activité) violent, s'étant produit entre le 31 décembre 1490 et le 12 février 1491. L'orbite de la comète était similaire à celles des Quadrantides jusqu'en 1650.
Puis, au début des années 1990, on a remarqué que l'évolution orbitale des météoroïdes composant l'essaim était semblable à celle de la comète 96P/Machholz 1. Des particules croisant notre planète avaient dû être libérées plusieurs milliers d'années plus tôt.
Alors, 1491 I ou 96P/Machholz 1, ou les deux à la fois, par un heureux hasard de la mécanique céleste ?
En fait, il n'en est peut-être rien, et un troisième candidat, a priori plus convaincant, fait surface en 2003.
C'est en effet le 6 mars de cette année qu'est découvert l'astéroïde 2003 EH1, par B. A. Skiff, du programme d'observation LONEOS, situé à l'observatoire Lowell, à Flagstaff, dans l'Arizona (pour l'anecdote, j'ai une casquette provenant de cet observatoire – merci Papa, merci Maman !). Etrange astéroïde, puisque son orbite de 5,53 ans autour du Soleil est très excentrique (0,62) et fortement incliné par rapport à l'écliptique (70,8°). Son périhélie (point de l'orbite le plus proche du Soleil) est de 1,19 unités astronomiques (notées UA), et l'objet peut s'approcher à moins de 0,3 UA de Jupiter. Son diamètre est estimé entre 1,5 et 2,7 km.
Or, en 1997, des études avaient montré que la faible dispersion des orbites des météoroïdes composant l'essaim des Quadrantides était peu compatible avec une origine lointaine de ces poussières. D'après les modèles, celles-ci auraient dû être libérées quelques centaines d'années auparavant, et non pas il y a 7000 ans comme le suggérait l'hypothèse 96/P Machholz 1.
Peter Jenniskens, du NASA Ames Research Center, a justement fait le rapprochement avec l'astéroïde 2003 EH1, car l'actuel radiant théorique de ce corps céleste est carrément au centre du radiant des Quadrantides mesuré au moyen de photographies.
Toujours en 2003, le même Jenniskens a tenté de relier les observations des Quadrantides avec les données utilisées par Hasegawa, pour la comète 1491 I, sans succès...
Le scénario le plus probable est le suivant : 2003 EH 1 serait en fait une ancienne comète, ayant connu un intense sursaut d'activité, probablement accompagné d'une fragmentation de son noyau il y a environ 200 ans, et qui se serait éteinte pour donner naissance à l'astéroïde observé il y a près de 10 ans.
Ce scénario aurait d'ailleurs le mérite d'expliquer pourquoi les Quadrantides n'ont pas été observées avant 1825, et pourquoi le comportement de cet essaim est différent de tous les autres, et qui se rapproche beaucoup plus d'un comportement de sursaut d'activité avec son pic intense mais bref, et une activité quasi-nulle le reste de la période d'activité de l'essaim.
Je vous rassure : les prévisionnistes des essaims de météores sont des gens sains d'esprit, et non pas de gros psychopathes obsédés par les mathématiques comme on pourrait le croire !
Observer les Quadrantides en 2011
Comme pour les Géminides en décembre, l'observation des Quadrantides ne nécessite aucun matériel particulier, si ce n'est bien entendu des vêtements trèèèèèèèèèèèès chauds, les nuits de janvier étant aussi fraiches que celles de décembre. La neige qui paralyse une partie du pays ces derniers jours est là pour nous rappeler, si c'était bien nécessaire, que nous sommes en hiver !
Comme pour les autres essaims d'étoiles filantes, on prendra bien soin à ne pas observer directement le radiant, mais de porter le regard dans des zones situées à 45-60° autour de celui-ci, afin de mieux profiter des longues trainées lumineuses laissées par les météores. En dirigeant votre champ de vision entre le Lion et la Grande Ourse, vous devriez optimiser vos chances d'en apercevoir !
Le taux horaire estimé est de 120, dans des conditions parfaites d'observation, mais l'essaim est en fait capricieux (ça doit être un essaim femelle ! - aïe, non, pas taper ! Pas taper !
) : le ZHR (Zenithal Hourly Rate) varie entre 60 et 200, avec une grande et rapide variabilité, mais la luminosité des météores semble également évoluer très vite !
La vitesse des Quadrantides est de 41 km/s, ce qui en fait des météores lents.
Et comme pour les autres essaims météoriques, fuyez la lumière des villes. Un ciel de campagne sera l'idéal.
Résumons nous : pour observer les Quadrantides en 2011, il faudra si possible se rendre à la campagne en seconde partie de la nuit du 3 au 4 janvier, et orienter son regard entre les constellations du Lion et de la Grande Ourse.
Si vous embarquez un télescope et que l'activité des Quadrantides se révèle très faible, jetez un coup d'oeil à Saturne, histoire d'essayer de repérer la tempête géante qui est en train d'y sévir.
Et si au petit matin, vous voyez un gros point brillant au Sud-Est, ce ne sera pas un OVNI (dommage !), mais la planète Vénus.
Voilà ! En espérant que la météo sera de la partie. Bonne chance, et... bonne chasse !
Des questions ? Des remarques ? N'hésitez pas, ce sujet est fait pour ça !
Bibliographie
Pour en savoir plus sur les Quadrantides 2011, n'hésitez à consulter les liens et les articles suivants :
- Les Quadrantides en 2011 sur le site PGJ Astronomie : http://pgj.pagesperso-orange.fr/11-quadrantides.htm
- IMO Meteor Shower Calendar 2011 avec un petit topo sur les Quadrantides : http://www.imo.net/calendar/2011#qua
- Les plus belles étoiles filantes dans Ciel & Espace n°488 (janvier 2011), page 74.
- Les essaims météoriques dans Astronomie Magazine n°130 (janvier 2011), page 68, par Karl Antier.
Page spéciale de l'IMO à venir.
Et pour en savoir plus sur les Quadrantides en général et ses possibles corps parents :
- Meteor stream activity. V. The Quadrantids, a very young stream dans Astronomy and Antrophysics n°327 (1997) pages 1242 à 1252, par P. Jenniskens, H. Betlem, M. de Lignie, M. Langbroek et M. van Vliet.
- 2003 EH1 is the Quadrantid Shower Parent Comet dans The Astronomical Journal n°127 (2004) pages 3018 à 3022, par Peter Jenniskens.
- The Quadrantid meteoroid complex dans Icarus n°179 (2005) pages 139 à 157, par P. Wiegert et P. Brown.
- C/1490 Y1 (ou 1491 I) dans Cometography, volume 1 (Ancient – 1799) pages 290 et 291, de Gary W. Kronk.
Qui tient le challenge ? Un essaim méconnu
Si je vous dis "Perséides" ? Vous allez me répondre : "bah, c'est les étoiles filantes qu'on voit au mois d'août, non ?"
Si je vous dis "Léonides" ? "Ha oui, les fameuses tempêtes de météores qui ont lieu quelquefois en novembre !"
Si je vous dis "Géminides" ? "Ha ouais, l'essaim d'étoiles filantes que t'as tenté de nous vendre il y a 15 jours, mais qu'on a rien vu parce que le ciel était couvert ! :(discuss): "... Hum !
Oui, oui, certes... Mais si je vous dis "Quadrantides" ? Mis à part les amoureux d'étoiles filantes, bien peu de monde a entendu parler de cet essaim, pourtant un des plus actifs de l'année.
Les essaims météoriques portent le nom de la constellation dont ils semblent provenir (radiant) : les Perséides semblent venir de Persée, les Géminides des Gémeaux, et les Quadrantides... du Bouvier ?!!
Euh... Y aurait pas comme une "cagasse" ?
Mais non : l'essaim fut découvert en 1825, au nord de l'étoile bêta du Bouvier. Si la zone du radiant appartient aujourd'hui à cette dernière constellation, il n'en était pas de même à l'époque. Aujourd'hui disparue, nous pouvions admirer la constellation du Quadrant Mural. Et voilà, l'honneur est sauf ! Il est intéressant de constater que l'essaim a conservé son nom d'époque. Des conditions parfaites... ou presque !
Le pic d'activité des Quadrantides tombe cette année le 4 janvier, jour de Nouvelle Lune, puisqu'il y a éclipse de Soleil. L'absence totale de Lune est très appréciée des chasseurs de météores.
Mais ce n'est pas tout : le maximum est prévu pour 1h10 TU, c'est-à-dire en pleine nuit pour l'Europe !
Qui plus est, si le radiant des Quadrantides, coincé entre la queue de la Grande Ourse, la tête du Dragon, le pied d'Hercule et la tête du Bouvier, est circumpolaire pour nos latitudes (et donc théoriquement visible toute la nuit), il n'atteint une hauteur pratique de 20° qu'après minuit, heure locale. Auparavant, le radiant flirte avec l'horizon Nord, et il est illusoire de tenter de repérer quelque météore de cet essaim.
Résumons nous : le radiant des Quadrantides est donc bien situé pour les observateurs européens au maximum, le tout par une nuit bien noire et sans Lune !
Que demander de plus ? Du beau temps, pardi, et les conditions d'observation seront parfaites cette année. Et vous avez intérêt à en profiter, car les autres gros essaims de 2011 (Perséides et Géminides notamment) seront pollués par la présence de la Lune.
Petit bémol toutefois : cet horaire est calculé d'après les données 1992 de l'IMO (International Meteor Organization), qui correspond au meilleur retour jamais observé de l'essaim. 1992, ça commence à dater, et le spécialiste français Jérémie Vaubaillon est plus pondéré dans ses prévisions. D'après ce dernier, le pic pourrait intervenir entre le 3 janvier, à 21h00 TU, et le 4 janvier à 6h00 TU.
Or, on sait que le pic d'activité des Quadrantides est intense, mais bref, durant généralement trois à cinq heures. Si le pic est précoce par rapport aux prévisions de l'IMO, nous ne devrions rien voir... Par contre, s'il a un peu de retard, cela ne pourrait que nous être plus bénéfique : plus la nuit s'avance, et plus le radiant des Quadrantides est haut dans le ciel (et donc plus de Quadrantides seront visibles).
Essaim météorique cherche corps-parent
Une question taraude les astronomes : quel est donc le corps-parent de l'essaim des Quadrantides ?
Car si aujourd'hui on a réussi à identifier la quasi-totalité des corps-parents des principaux essaims annuels (ex : la comète 109P/Swift-Tuttle pour les Perséides), les Quadrantides constituent encore un casse-tête. En fait, il y a plusieurs candidats.
En 1979, un astronome et chasseur de comètes japonais, Ichiro Hasegawa, avait calculé que les météores des Quadrantides pouvaient provenir de la comète C/1490 Y1 (aussi dénommée 1491 I). Des astronomes chinois, coréens et japonais de l'époque l'avaient décrit devenir brillante, dans ce qui pourrait être un outburst (sursaut d'activité) violent, s'étant produit entre le 31 décembre 1490 et le 12 février 1491. L'orbite de la comète était similaire à celles des Quadrantides jusqu'en 1650.
Puis, au début des années 1990, on a remarqué que l'évolution orbitale des météoroïdes composant l'essaim était semblable à celle de la comète 96P/Machholz 1. Des particules croisant notre planète avaient dû être libérées plusieurs milliers d'années plus tôt.
Alors, 1491 I ou 96P/Machholz 1, ou les deux à la fois, par un heureux hasard de la mécanique céleste ?
En fait, il n'en est peut-être rien, et un troisième candidat, a priori plus convaincant, fait surface en 2003.
C'est en effet le 6 mars de cette année qu'est découvert l'astéroïde 2003 EH1, par B. A. Skiff, du programme d'observation LONEOS, situé à l'observatoire Lowell, à Flagstaff, dans l'Arizona (pour l'anecdote, j'ai une casquette provenant de cet observatoire – merci Papa, merci Maman !). Etrange astéroïde, puisque son orbite de 5,53 ans autour du Soleil est très excentrique (0,62) et fortement incliné par rapport à l'écliptique (70,8°). Son périhélie (point de l'orbite le plus proche du Soleil) est de 1,19 unités astronomiques (notées UA), et l'objet peut s'approcher à moins de 0,3 UA de Jupiter. Son diamètre est estimé entre 1,5 et 2,7 km.
Or, en 1997, des études avaient montré que la faible dispersion des orbites des météoroïdes composant l'essaim des Quadrantides était peu compatible avec une origine lointaine de ces poussières. D'après les modèles, celles-ci auraient dû être libérées quelques centaines d'années auparavant, et non pas il y a 7000 ans comme le suggérait l'hypothèse 96/P Machholz 1.
Peter Jenniskens, du NASA Ames Research Center, a justement fait le rapprochement avec l'astéroïde 2003 EH1, car l'actuel radiant théorique de ce corps céleste est carrément au centre du radiant des Quadrantides mesuré au moyen de photographies.
Toujours en 2003, le même Jenniskens a tenté de relier les observations des Quadrantides avec les données utilisées par Hasegawa, pour la comète 1491 I, sans succès...
Le scénario le plus probable est le suivant : 2003 EH 1 serait en fait une ancienne comète, ayant connu un intense sursaut d'activité, probablement accompagné d'une fragmentation de son noyau il y a environ 200 ans, et qui se serait éteinte pour donner naissance à l'astéroïde observé il y a près de 10 ans.
Ce scénario aurait d'ailleurs le mérite d'expliquer pourquoi les Quadrantides n'ont pas été observées avant 1825, et pourquoi le comportement de cet essaim est différent de tous les autres, et qui se rapproche beaucoup plus d'un comportement de sursaut d'activité avec son pic intense mais bref, et une activité quasi-nulle le reste de la période d'activité de l'essaim.
Je vous rassure : les prévisionnistes des essaims de météores sont des gens sains d'esprit, et non pas de gros psychopathes obsédés par les mathématiques comme on pourrait le croire !
Observer les Quadrantides en 2011
Comme pour les Géminides en décembre, l'observation des Quadrantides ne nécessite aucun matériel particulier, si ce n'est bien entendu des vêtements trèèèèèèèèèèèès chauds, les nuits de janvier étant aussi fraiches que celles de décembre. La neige qui paralyse une partie du pays ces derniers jours est là pour nous rappeler, si c'était bien nécessaire, que nous sommes en hiver !
Comme pour les autres essaims d'étoiles filantes, on prendra bien soin à ne pas observer directement le radiant, mais de porter le regard dans des zones situées à 45-60° autour de celui-ci, afin de mieux profiter des longues trainées lumineuses laissées par les météores. En dirigeant votre champ de vision entre le Lion et la Grande Ourse, vous devriez optimiser vos chances d'en apercevoir !
Le taux horaire estimé est de 120, dans des conditions parfaites d'observation, mais l'essaim est en fait capricieux (ça doit être un essaim femelle ! - aïe, non, pas taper ! Pas taper !
) : le ZHR (Zenithal Hourly Rate) varie entre 60 et 200, avec une grande et rapide variabilité, mais la luminosité des météores semble également évoluer très vite !La vitesse des Quadrantides est de 41 km/s, ce qui en fait des météores lents.
Et comme pour les autres essaims météoriques, fuyez la lumière des villes. Un ciel de campagne sera l'idéal.
Résumons nous : pour observer les Quadrantides en 2011, il faudra si possible se rendre à la campagne en seconde partie de la nuit du 3 au 4 janvier, et orienter son regard entre les constellations du Lion et de la Grande Ourse.
Si vous embarquez un télescope et que l'activité des Quadrantides se révèle très faible, jetez un coup d'oeil à Saturne, histoire d'essayer de repérer la tempête géante qui est en train d'y sévir.
Et si au petit matin, vous voyez un gros point brillant au Sud-Est, ce ne sera pas un OVNI (dommage !), mais la planète Vénus.
Voilà ! En espérant que la météo sera de la partie. Bonne chance, et... bonne chasse !
Des questions ? Des remarques ? N'hésitez pas, ce sujet est fait pour ça !
Bibliographie
Pour en savoir plus sur les Quadrantides 2011, n'hésitez à consulter les liens et les articles suivants :
- Les Quadrantides en 2011 sur le site PGJ Astronomie : http://pgj.pagesperso-orange.fr/11-quadrantides.htm
- IMO Meteor Shower Calendar 2011 avec un petit topo sur les Quadrantides : http://www.imo.net/calendar/2011#qua
- Les plus belles étoiles filantes dans Ciel & Espace n°488 (janvier 2011), page 74.
- Les essaims météoriques dans Astronomie Magazine n°130 (janvier 2011), page 68, par Karl Antier.
Page spéciale de l'IMO à venir.
Et pour en savoir plus sur les Quadrantides en général et ses possibles corps parents :
- Meteor stream activity. V. The Quadrantids, a very young stream dans Astronomy and Antrophysics n°327 (1997) pages 1242 à 1252, par P. Jenniskens, H. Betlem, M. de Lignie, M. Langbroek et M. van Vliet.
- 2003 EH1 is the Quadrantid Shower Parent Comet dans The Astronomical Journal n°127 (2004) pages 3018 à 3022, par Peter Jenniskens.
- The Quadrantid meteoroid complex dans Icarus n°179 (2005) pages 139 à 157, par P. Wiegert et P. Brown.
- C/1490 Y1 (ou 1491 I) dans Cometography, volume 1 (Ancient – 1799) pages 290 et 291, de Gary W. Kronk.