Introduction à l'astronomie

Leçon 1 • Structure de l'Univers observable

Cartographie la hiérarchie des planètes aux filaments de galaxies. Donne aux apprenants un cadre pour classer tout objet astronomique.

Leçon 2 • Échelles d'espace et de temps

Introduit les ordres de grandeur de l'échelle humaine à l'Univers observable. Développe l'intuition quantitative nécessaire pour chaque sujet suivant.

Leçon 3 • Bref historique de l'astronomie

Retrace les principaux changements de paradigme de l'observation à l'œil nu aux télescopes spatiaux. Contextualise pourquoi les méthodes modernes ont remplacé les modèles antérieurs.

Leçon 1 • Fondamentaux de la spectroscopie

Introduit les spectres d'émission, d'absorption et continus en utilisant le modèle atomique de Bohr. Relie les raies spectrales à la composition chimique des étoiles.

Leçon 2 • Observation multi-longueurs d'onde

Examine la radioastronomie, l'infrarouge, l'ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma. Les apprenants comprennent pourquoi différentes longueurs d'onde révèlent des phénomènes différents.

Leçon 3 • Effet Doppler en astronomie

Applique le décalage Doppler pour mesurer les vitesses radiales des étoiles et des galaxies. Pose les bases pour comprendre l'expansion cosmique.

Leçon 4 • Nature du rayonnement électromagnétique

Explique la dualité onde-particule, la fréquence, la longueur d'onde et les relations d'énergie. Établit la base physique de toute l'astronomie observationnelle.

Leçon 1 • Instruments spectroscopiques

Détaille les réseaux de diffraction, les spectrographes et les alimentations par fibres optiques. Relie la conception de l'instrument aux données spectrales utilisées dans la classification stellaire.

Leçon 2 • Principes des télescopes optiques

Explique la réfraction, la réflexion et le rôle de l'ouverture et de la distance focale. Les apprenants relient les choix de conception au pouvoir de résolution et à la capacité de collecte de lumière.

Leçon 3 • Détecteurs et technologie d'imagerie

Couvre les capteurs CCD, la photométrie et les techniques de calibrage d'image. Relie la sensibilité du détecteur à la qualité des données scientifiques.

Leçon 1 • Planètes géantes et leurs systèmes

Couvre les géantes gazeuses et glacées, les systèmes d'anneaux et les divers environnements lunaires. Les apprenants relient la structure interne à la dynamique atmosphérique observable.

Leçon 2 • Mouvement planétaire et mécanique orbitale

Applique les lois de Kepler et la gravité de Newton aux orbites planétaires. Les apprenants calculent les périodes orbitales et comprennent les phénomènes de résonance.

Leçon 3 • Petits corps : astéroïdes et comètes

Décrit la composition de la ceinture d'astéroïdes, la structure des comètes et l'histoire des impacts. Relie les petits corps aux matières premières de la formation planétaire.

Leçon 4 • Planètes telluriques comparées

Analyse Mercure, Vénus, la Terre et Mars par la géologie, l'atmosphère et l'habitabilité. Met en évidence comment la distance au Soleil façonne l'évolution planétaire.

Leçon 1 • Intérieur solaire et production d'énergie

Explique la fusion par chaîne proton-proton, les zones de transport d'énergie et le problème des neutrinos solaires. Établit comment les étoiles maintiennent leur luminosité pendant des milliards d'années.

Leçon 2 • Couches de l'atmosphère solaire

Décrit la photosphère, la chromosphère et la couronne avec leurs températures distinctes. Les apprenants expliquent qualitativement le paradoxe du chauffage coronal.

Leçon 3 • Éruptions solaires et éjections de masse coronale

Examine les mécanismes de libération d'énergie, l'accélération des particules et les impacts des tempêtes géomagnétiques. Les apprenants évaluent les risques de météorologie spatiale pour les infrastructures technologiques.

Leçon 1 • Formation d'étoiles dans les nuages moléculaires

Couvre l'instabilité de Jeans, l'effondrement protostellaire et la phase T Tauri. Relie les conditions du milieu interstellaire à la naissance des populations stellaires.

Leçon 2 • Physique stellaire de la séquence principale

Explique l'équilibre hydrostatique, la relation masse-luminosité et les durées de vie sur la séquence principale. Les apprenants calculent combien de temps une étoile de masse donnée reste sur la séquence principale.

Leçon 3 • Terminaisons stellaires et vestiges

Couvre les naines blanches, les étoiles à neutrons et les trous noirs comme produits finaux de l'évolution. Les apprenants relient la masse du progéniteur au type de vestige en utilisant la limite de Chandrasekhar.

Leçon 4 • Le diagramme de Hertzsprung-Russell

Introduit le diagramme H-R comme outil pour classer les étoiles par luminosité et température. Les apprenants lisent les trajectoires évolutives et identifient les populations stellaires.

Leçon 1 • Noyaux actifs de galaxies et quasars

Explique la physique du disque d'accrétion, les jets relativistes et les modèles d'unification des AGN. Relie la luminosité des quasars à la masse du trou noir supermassif.

Leçon 2 • Rotation galactique et matière noire

Analyse les courbes de rotation plates et les preuves qu'elles fournissent pour les halos de matière noire. Les apprenants évaluent les candidats concurrents à la matière noire.

Leçon 3 • Structure et composants de la Voie lactée

Cartographie le disque, le bulbe, le halo et la barre centrale de notre galaxie. Les apprenants utilisent la cinématique stellaire et les cartes radio pour déduire la structure galactique.

Leçon 4 • Interactions et évolution des galaxies

Couvre les interactions de marée, les fusions et le déclenchement de sursauts d'étoiles. Les apprenants retracent comment l'environnement façonne la morphologie des galaxies au fil du temps cosmique.

Leçon 1 • Rayonnement du fond cosmique micro-onde

Analyse la température du CMB, les anisotropies et ce qu'elles révèlent sur les conditions de l'Univers primitif. Relie le spectre de puissance du CMB aux paramètres cosmologiques.

Leçon 2 • Le modèle du Big Bang

Présente la chronologie de l'ère de Planck à la nucléosynthèse et à la recombinaison. Les apprenants identifient les piliers observationnels soutenant le Big Bang.

Leçon 3 • Loi de Hubble et expansion cosmique

Dérive la loi de Hubble à partir des vitesses de récession et des distances. Les apprenants calculent la constante de Hubble et estiment l'âge de l'Univers.

Leçon 4 • Énergie noire et expansion accélérée

Introduit les preuves des supernovas de type Ia pour l'accélération et la constante cosmologique. Les apprenants évaluent les modèles d'énergie noire et leurs implications.