2021-2022 / SPAT0065-1

Introduction à l'astronomie

Durée

20h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Bachelier en sciences mathématiques3 crédits 

Enseignant

Grégor Rauw

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

L'astronomie et les mathématiques partagent une longue histoire commune. En effet, de nombreux outils mathématiques ont vu le jour dans le cadre de la résolution de problèmes astronomiques et ont ensuite été généralisés à d'autres applications. D'autre part, l'astronomie et l'astrophysique modernes bénéficient pleinement des théories mathématiques innovantes. Le cours s'articule donc naturellement autour de cette complémentarité entre les deux disciplines.
Pour ce faire, le cours s'organise autour d'une série de thèmes clés:


  • Introduction : bref historique de l'astronomie, l'Univers vu depuis la Terre (rythme jour/nuit, saisons, astres « fixes » et planètes, ...). 
  • La lumière, messagère céleste : le spectre électromagnétique dans les (très) grandes lignes, effet Doppler, les techniques d'observation,...
  • Les systèmes planétaires : lois de Kepler et leur lien avec la gravitation universelle, contenu du système solaire, systèmes exo-planétaires (méthodes de détection et de caractérisation,...), formation et évolution de systèmes planétaires.
  • Le voisinage cosmique du Soleil : mesure des distances des étoiles, structure de la Galaxie, concept de magnitude, diagramme Hertzsprung-Russell et évolution stellaire dans les (très) grandes lignes, nébuleuses et milieu interstellaire,...
  • L'Univers à grande échelle : galaxies (types, amas,...), structures à grande échelle, Big Bang et modèle standard, comment percer les secrets des trous noirs,...
Ces notions sont illustrées via une série de séances de travaux pratiques au cours desquels les étudiants découvrent comment la géométrie, la trigonométrie, l'analyse mathématique et les statistiques permettent aux astronomes de quantifier les propriétés des différents objets qui peuplent l'Univers. On y  abordera entre-autres les questions suivantes:


  • Quelles sont les masses des corps célestes?
  • A quelles distances se trouvent les objets célestes?
  • Quelles sont les propriétés des exo-planètes?
  • Comment les satellites se déplacent-ils dans l'espace?

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

A l'issue de ce cours, l'étudiant aura acquis les connaissances de base en astronomie et sera en mesure de comprendre le lien entre les outils mathématiques découverts durant son parcours antérieur et des concepts et techniques de base en astronomie.

Savoirs et compétences prérequis

Connaissances en mécanique analytique (cours MECA0479-1 Mécanique analytique I, ou équivalent) et en physique générale (cours PHYS1985-1 Physique générale I, et PHYS1986-1 Physique générale II, ou équivalent). Bonne maîtrise de techniques mathématiques de base.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Quelques séances d'exercices illustrant les concepts vus au cours sont organisées.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Explications complémentaires:

Le cours se donne en mode hybride. La majorité des cours sont données en présentiel (si les conditions hygéniques le permettent). Pour un nombre limité de séances, le cours en présentiel sera remplacé par un podcast. L'horaire précis, ainsi que les informations pratiques (local de cours) sont fournis aux étudiants en début d'année académique.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les étudiants disposent d'un syllabus spécifique ainsi que de copies des diapositives utilisées au cours. Des compléments d'informations (animations, liens vers des vidéos, quiz d'auto-évaluation interactif,...) sont proposés aux étudiants via eCampus. L'ensemble des suports écrits est en français.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes )


Explications complémentaires:

L'examen consistera en un examen écrit comportant








  • des questions de théorie avec une partie sous forme de question ouverte et une partie sous forme de QCM.
  • des exercices.
L'évaluation vise avant tout à tester la compréhension et la maîtrise de la matière enseignée.
La partie exercices est à livre ouvert, ce qui signifie que l'étudiant peut disposer des notes de cours et de ses notes personnelles sous forme papier. L'usage de supports électroniques, tablettes ou smartphone durant l'examen est interdit.

 

Stage(s)

N/A

Remarques organisationnelles

N/A

Contacts

Prof. Gregor Rauw Institut d'Astrophysique et Géophysique, Bât. B5c Allée du 6 Août, 19c 4000 Liège
Tel. +32-(0)4 366 9740 e-mail: g.rauw@uliege.be

Notes en ligne

Introduction à l'astronomie
Ce lien vous donne accès au site eCampus du cours.