Le soleil

Le soleil est notre étoile et notre source de vie. Il peut être observé dans de très nombreuses longueurs d’onde. Pour l’amateur, ce sera encore dans le spectre de la lumière visible. Selon ses moyens financiers et ses centres d’intérêts sur notre étoile, l’amateur pourra étudier le soleil de quatre façons différentes :

• En lumière blanche (photosphère)
• Dans le calcium (photosphère)
• Dans le H-Alpha (Chromosphère)
• Au coronographe – H-Alpha avec occultation du disque (protubérances)

Pour la plupart des observateurs, ce sera la lumière blanche et la photosphère.

L’observation et l’étude télescopique de notre étoile en lumière blanche est passionnante. Objet planétaire un peu à l’écart compte tenu des règles de sécurité à respecter pour mener des observations sans danger mais également parce que son étude se déroule de jour contrairement à tous les autres objets du ciel, celui-ci répond à des méthodes d’évaluation de son activité très spécifiques mises au point pour la plupart au milieu du XIXème siècle, toujours d’actualité aujourd’hui.

Le soleil en lumière blanche se présente sous la composition de quatre éléments, plus ou moins bien visibles : La granulation, les facules, les pénombres et les taches. En lumière blanche, ce sont les aspects des facules, des groupes de taches, les taches isolées et leurs pénombres ainsi que leur mouvement dû à la rotation du disque solaire qui sont le sujet des observations et des études.

Quels instruments pour l’observation et l’étude solaire ?

L’observation et l’étude télescopique de notre étoile en lumière blanche n’est pas exigeante pour ce qui est de l’ouverture instrumentale. Bien au contraire, la turbulence diurne étant souvent très élevée, un petit diamètre est souvent plus performant qu’un gros (dont la résolution pourra souvent être inférieure à des diamètres plus petits de part sa plus grande sensibilité aux déséquilibres thermiques). En effet, plus le diamètre est important et plus l’air qui s’échange entre l’intérieur et l’extérieur de l’instrument a du mal à se stabiliser ce qui provoque de très sérieux remous dans les images, ce qui rend les observations très difficiles.

La lunette est naturellement privilégiée pour son excellent contraste mais un petit télescope peut convenir à condition d’être catadioptrique comme les Schmidt ou les Maksutov. Un télescope Newton est un télescope sensible pour l’observation solaire à cause de son tube ouvert. Le diamètre instrumental idéal pour un amateur qui s’intéresse très sérieusement à l’activité solaire se situe autour des 80-100 mm dans la plupart des cas mais un télescope Schmidt-Cassegrain de plus grosse ouverture peut être utilisé dans le cas d’une turbulence diurne très favorable. D’expériences d’observateurs, les moments les plus favorables pour les observations solaires se situent en fin de matinée et début d’après-midi. C’est durant cette mince fenêtre horaire de la journée que les perturbations semblent être généralement les plus faibles et que les instruments sont en mesure de donner le meilleur.

Filtres solaires et sécurisation de l’observation

L’observation du soleil est une activité passionnante et tout amateur s’intéresse tôt ou tard à notre étoile. Se pose alors immédiatement à l’amateur la question du matériel à acquérir pour pouvoir réaliser ce genre d’observation en totale sécurité car le soleil contrairement aux autres objets n’est pas un sujet sans risque pour les yeux si les moyens utilisés sont sous-dimensionnés face à l’intense lumière et aux puissants rayonnements qui nous parviennent sur Terre.

Le choix des outils est d’autant plus important que au delà de la question de la sécurisation de la vue de l’observateur, celui-ci a une influence énorme sur la qualité des images surtout si on se lance dans la photographie de détails particuliers qui peuvent apparaître sur le soleil comme les tâches ou les facules.

Les différences entre outils et filtres solaires ont fait l’objet de discussions ainsi que des tests grandeur nature très animés à la commission du soleil de la SAF concernant les méthodes à mettre en place pour conduire des observations et des prises de vues de qualité. Les différents outils existants ont fait l’objet durant les années 2004-2005 de tests de performance par un groupe d’observateurs amateurs très avertis. Parmi ces derniers, le Belge Philippe VERCOUTTER a rédigé un rapport exhaustif de 34 pages dans lequel il dresse le fruit de ses tests illustrés avec des images de référence de plusieurs amateurs co-auteurs. Les performances des outils et filtres sont étalonnées sur l’échelle de valeur-Strehl (0 à 100 %).

Une valeur-Strehl de 100% est ce qu’il y a de mieux pour une qualité optique.

Voici les 5 outils les plus usités en observation solaire par ordre de performance :

1. Prisme de HERSCHEL : Rendement de 98-99% de valeur-Strehl
2. Feuille ASTROSOLAR : Rendement de 94% de valeur-Strehl
3. Feuille de MYLAR : Rendement de 45% de valeur-Strehl
4. Filtre en verre à glace : Tout juste de 45-50% de valeur-Strehl pour le modèle photographique
5. Filtre en verre à glace : Rendement de 25% de valeur-Strehl pour le visuel

Filtre BAADER Continuum

Avec un filtre solaire à l’ouverture tel que l’astrosolar, le filtre Continuum est redoutable en visuel comme en photo.

Ce filtre améliore l’observation de la photosphère en atténuant les effets de la turbulence et en augmentant les contrastes. Les fins détails dans les taches solaires, les perturbations et les agitations de la photosphère solaire sont mieux visibles. Le filtre solaire Continuum possède une bande passante extrêmement étroite de 8 nm. Il agit comme un filtre monochrome, supprime la turbulence de l’air et stabilise ainsi en partie l’image.