Comment nous reconstituons un ciel nocturne
Une carte du ciel, c'est trois problèmes empilés : quelles étoiles existent, quelle moitié de la sphère céleste était tournée vers vous à cet instant, et comment aplatir un hémisphère sur le papier. Voici comment chacun est résolu.
1. Les étoiles que nous dessinons
Nous dessinons les étoiles plus brillantes que la magnitude 5,5 de la base HYG, qui combine le Yale Bright Star Catalog avec l'astrométrie d'Hipparcos et de Tycho-2. Leur ascension droite et déclinaison J2000 sont précessionnées à l'équinoxe de votre date selon les expressions IAU 1976 (Meeus, Astronomical Algorithms, chapitre 21).
Le mouvement propre est délibérément ignoré : entre 1900 et 2100, une étoile typique se déplace de bien moins de 0,01 degré, soit moins d'un pixel sur la carte. La taille suit la magnitude apparente et la couleur l'indice B-V : Bételgeuse ressort orangée, Rigel bleu-blanc.
2. Quelle moitié du ciel vous faisait face
Un seul nombre en décide : le temps sidéral apparent local. Nous calculons le temps sidéral apparent de Greenwich avec la série IAU 1982 et ajoutons votre longitude est. Le résultat est l'ascension droite qui traverse votre méridien à cet instant.
De là, l'angle horaire de chaque étoile donne sa hauteur et son azimut par la transformation sphérique standard. Votre heure d'horloge est convertie avec le décalage horaire historique, de sorte que les règles d'heure d'été de l'année concernée sont respectées.
3. Aplatir l'hémisphère
Nous utilisons une projection stéréographique, zénith au centre et horizon exactement sur le bord. Elle est conforme : la forme d'Orion ou de la Croix du Sud reste intacte, contrairement à un simple graphe hauteur-azimut.
Le disque suit la convention des cartes imprimées : nord en haut, est à gauche. C'est ce que vous voyez allongé sur le dos, et c'est pourquoi la carte correspond au ciel et non à une carte du sol.
4. La Lune et les planètes
La Lune utilise la théorie lunaire tronquée ELP2000-82B, le Soleil la série de longitude apparente du chapitre 25 de Meeus, et de Mercure à Saturne la série VSOP87 complète avec corrections de temps de lumière et d'aberration annuelle.
Ce sont les mêmes séries que notre calculateur de thème natal, où elles ont été comparées à NASA JPL Horizons à mieux qu'une minute d'arc. La latitude écliptique est incluse, si bien que le repère de la Lune tombe du bon côté de l'écliptique.
5. La bande de la Voie lactée
La lueur douce sur le disque provient du système de coordonnées galactiques : nous traçons des cercles de latitude galactique constante et les projetons avec tout le reste. Elle indique où passe la bande, non son éclat.
C'est une approximation visuelle, pas une photométrie : une décoration qui se trouve être au bon endroit.
Sources de données et références
- Base de données HYG (astrométrie Hipparcos, Yale Bright Star Catalog et Tycho-2), distribuée avec three-starmap sous licence MIT.
- Données de lignes de constellations de d3-celestial, BSD-3-Clause.
- Meeus, J. Astronomical Algorithms, 2e éd. (Willmann-Bell, 1998) : chapitres 12, 21, 22, 25 et 32.
- Théorie planétaire VSOP87 (Bretagnon & Francou, 1988) et théorie lunaire ELP2000-82B (Chapront-Touze & Chapront, 1983), via la bibliothèque astronomia.
Ce que cette carte est - et ce qu'elle n'est pas
C'est une image géométriquement correcte de l'endroit où se trouvaient les étoiles : positions, rotation et projection sont calculées, pas dessinées à la main. Ce n'est pas une photographie. La réfraction soulève les étoiles proches de l'horizon jusqu'à un demi-degré, la lumière de la ville masque tout ce qui est plus faible que la magnitude 4, et la Voie lactée est une bande stylisée. Si vous voulez savoir si une étoile faible précise était visible cette nuit-là, la carte vous dit où elle était, pas si vous auriez pu la voir.