Introduction historique

Beaucoup des pages de ce site font référence au caractère ondulatoire de la lumière, dont l’expérience des trous d’Young s’est révélée fondatrice de cette approche du phénomène d’interférences. Cette expérience décrite en 1803 dans « Philosophical Transactions » exprime du point de vue empirique ce qui pris forme ensuite par le biais de physiciens de renom (Fresnel en tête) qui établi la relation entre la visibilité des franges et la taille de la source. C’est cette dernière relation qui inspira dès 1851 un physicien Français l’idée d’utiliser les interférences en astronomie.

L’idée fondatrice de l’interférométrie stellaire revient à Hippolyte Louis Fizeau….. En 1868, alors qu’il est rapporteur pour l’académie des sciences d’un mémoire sur une expérience relative à l’étude de l’éther pour un candidat à l’obtention du prix Bordin 1867, Fizeau exprime en un commentaire (page 934) l’idée d’utiliser les interférences lumineuse pour mesurer le diamètre des astres : « Il existe en effet pour la plupart des phénomènes d’interférence, tels que les franges d’Young, […], une relation remarquable et nécessaire entre les dimensions des franges et celles de la source lumineuse, en sorte que les franges d’un ténuité extrême ne peuvent prendre naissance que lorsque la source de lumière n’a plus que des dimensions angulaires presque insensibles; d’où, pour le dire en passant, il est peut-être permis d’espérer qu’en s’appuyant sur ce principe, et en formant par exemple, au moyen de deux larges fentes très écartées, des franges d’interférences au foyer des grands instruments destinés à observer les étoiles, il deviendra possible d’obtenir quelques données nouvelles sur les diamètres angulaires de ces astres. »

Hippolyte Fizeau et sa proposition de masque à lunules(correspondance privée avec Édouard Stéphan)

La mise en oeuvre de l’idée de Fizeau fut réalisée quelques années plus tard par Édouard Stéphan, à l’observatoire de Marseille sur un télescope de 80cm (le Télescope de Foucault).

Édouard Stéphan et le Télescope de Foucault de l’observatoire de Marseille)

Les étoiles, nous le savons aujourd’hui, présentent un diamètre bien inférieur à ce que permettait cette expérience, et Stéphan ne put que conclure, dans son compte rendu à l’académie des sciences en avril 1874 que les étoiles avaient un diamètre inférieur à 0.158″ d’arc, à la vue des franges obtenues avec un écran dont l’écartement des lunules était de 65cm.

Je ne peux à ce stade que recommander la lecture de l’excellent article de Daniel Bonneau, paru dans la revue l’ASTRONOMIE numéro de Juillet/Aout 2014, et qui retrace de façon très précise tout l’historique de cette aventure scientifique qui a conduit à l’interférométrie astronomique mise en application de nos jours.

Pour ce qui est du masque de Fizeau, ma curiosité m’a ainsi poussé à tenter quelques expériences, qui partant au départ d’un simple masque en carton, m’ont poussé dans les années qui ont suivi un peu plus loin que ce que j’escomptais. En effet, certes les étoiles sont un peu trop éloignées pour êtres mesurées par des masques devant des instruments amateurs, mais d’autres cibles potentielles peuvent être étudiées, comme les satellites des planètes géantes, ou les étoiles doubles.

Aussi me suis-je plongé dans quelques réalisations et mesures, qui ont commencé vers 1999