L'astronomie d'amateur par l'informatique et les catalogues

Ou : comment s'occuper pendant six semaines de confinement.

Points de départ

Un

Pour s'occuper sans voir le temps passer, il faut trouver une activité qui :

  • Corresponde à une curiosité non encore satisfaite.
  • Soit une opportunité pour acquérir de nouveaux savoir-faire.

Au début du confinement, j'ai lu, un peu par hasard le descriptif d'un MOOC (cours en ligne gratuit) proposé par l'INRIA dont le thème me paraissait un peu flou.

Mais le descriptif était alléchant, dans la mesure où il promettait d'apprendre à réaliser des documents mêlant du texte et du code.

Le descriptif est consultable ici.

L'inscription est encore possible. Une lecture attentive de la page d'accueil m'a fait prendre conscience qu'il était question de Recherche reproductible : principes méthodologiques pour une science transparente.

Par le passé j'avais profité d'un cours sur le langage Python, encadré par l'INRIA, et en avais gardé un excellent souvenir.

Deux

Disons-le tout de suite : le contenu (savoirs, savoir-faire) m'enthousiasme.

Mais, ayant quelques ébauches de compétences, il m'était impossible de me limiter aux exercices du cours, aussi intéressants soient-ils. Pour apprendre, il me fallait mettre en oeuvre outils et démarches à quelque chose qui m'était personnel.

Trois

Les pratiques des astronomes amateurs sont très diverses, mais il existe un domaine pour lequel je n'ai jamais lu que quelqu'un se soit enthousiasmé : l'exploration, voire l'exploitation, des bases de données astronomiques en ligne.

Pourtant ces flots de données résultent du travail patient d'astronomes du passé mais aussi des missions spatiales pour lesquelles certains d'entre-nous ont rêvé, tournant les pages façon papier glacé des jolis magazines pour amateurs.

On s'emballe pour la chose et puis, quand elle a fait ses récoltes... on oublie ce pourquoi on a dépensé des sommes importantes ?

Une résolution

En fait, tous les ingrédients sont en place :

  • Les matériaux, ce sont les bases de données.
  • Les outils, c'est l'informatique libre qui les fournit.
  • Le savoir-faire : l'INRIA s'en chargera.

À propos de ce qui suit

Vous trouverez ci-dessous des liens vers les articles qui résultent de ce travail d'apprentissage et de confrontation aux difficultés et à ma propre ignorance.

Il y a souvent des redites, parce qu'il a fallu expérimenter, rôder, avancer peu à peu.

Les documents sont composés avec trois outils qui étaient proposés dans le cours :

  • Environnement Org-Mode (avec Emacs et Python).
  • Environnement Jupyter (avec Python).
  • Environnement Rstudio (avec le logiciel statistique R).

Est bien heureux quiconque a accès gratuitement à de si formidables outils.

Activités et liens

Apprentissage de techniques particulières

  1. Lire un catalogue au format texte et générer des graphiques. Il s'agit de la traduction en français d'un article pédagogique montrant différentes techniques, en particulier comment réaliser une projection du ciel sur un "une carte" ovale.

Réalisé en Org-Mode.

  1. Accéder aux catalogues directement avec Python. Très court article présentant quelques rudiments de la bibliothèque astroquery`.

Réalisé en Org-Mode.

  1. Extration depuis un catalogue. Le titre serait à changer. Il s'agit surtout d'utiliser, sur les données d'un catalogue, des fonctions "d'approche" permettant de relier une distribution et un "modèle statistique" (je mets des guillements, parce que je ne suis pas sûr de moi. Traduction en français d'un article pédagogique.

Réalisé en Org-Mode.

Accès aux données et représentations graphiques

L'accès aux données se fait via l'interface web de Vizier, soit directement par Python. Les représentations graphiques sont surtout des diagramme HR ou approchants.

  1. Population stellaire de l'amas M13. Comment découvrir le contenu d'un catalogue : nombre de lignes, nombre de colonnes, noms des colonnes. Cargement en mémoire. Réalisation d'une représentation graphique.

Réalisé avec Jupyter.

  1. Populations stellaires des amas globulaires de la Galaxie ou comment trouver le "bon catalogue" en n'utilisant que Python. Nombreuse manipulations d'apprentissage. Essais-erreurs.

Réalisé avec Jupyter.

  1. Évolution des étoiles et catalogues accessibles en ligne. Nombreuses manipulations pour apprendre diverses techniques et un curieux graphique.

Réalisé avec Jupyter.

  1. Évolution des étoiles : trois couleurs et un diagramme. Introduction de la couleur pour localiser certains types spectraux. Un joli diagramme HR.

Réalisé avec Jupyter.

  1. Évolution des étoiles : types spectraux particuliers. Nombreux diagrammes et utilisation de la couleur. De bons exemples de code Python "qui marche".

Réalisé avec Jupyter.

Populations des amas globulaires

... et comparaison avec celle de la portion proche de la Galaxie.

  1. Population stellaire de l'amas M13

Réalisé avec Jupyter.

  1. Populations des amas globulaires M3 et M13 Diagrammes HR et "boîtes à moustaches". Le plus "astronomique" des articles proposés ici.

Réalisé avec Jupyter.

Approche de l'outil statistique

  1. L’indice de couleur B-V dans divers objets Quelques manipulations avec le logiciel statistique R. Une "boîte à moustaches". Très élémentaire.

Réalisé avec Rstudio.

Alain leraut Avril 2020