Nuage moléculaire sculpté par le rayonnement ultraviolet ionisant de jeune étoiles en formation. Les doigts de matière qui résistent à l'érosion UV sont dans l'ombre portée par des régions plus denses. Ces dernières sont les plus violemment illuminées, et apparaissent les plus brillantes.
Crédit :
HST
Résolution spatiale, structures et détails
Imager permet de tracer la distribution de matière qui rayonne, qui absorbe... Une image en fausse couleur résulte de la superposition de 3 images prises dans 3 filtres différents.
Autrefois, avant l'introduction de la photographie à usage astronomique, à la fin du XIXe siècle, imager signifiait dessiner !
Champ stellaire, et identification des étoiles (points noirs) et des galaxies, via un logiciel de reconnaissance automatique de forme.
Crédit :
IAP
Identification
L'imagerie permet d'identifier les objets, pour les classer, pour faire le lien entre diverses observations à diverses longueurs d'onde... Un problème courant est de distinguer les sources stellaires des sources galactiques.
Déplacement d'un objet de Kuiper au cours d'une nuit. C'est justement son mouvement propre qui permet d'identifier un tel objet, de magnitude typique supérieure à 20.
Crédit :
CFHT
Rotation propre de l'astéroïde Eros, observée par la sonde NEAR.
Crédit :
NEAR/Nasa
Mouvements
L'imagerie, répétée sur un même champ, permet la découverte des petits corps du système solaire, en mouvement apparent sur fond d'étoiles fixes. C'est p.ex. ainsi qu'ont été découverts les objets de Kuiper, éléments du système solaire situés au-delà des planètes géantes, en deçà des comètes, et s'en distinguant par des orbites relativement proche de l'écliptique et d'excentricité modérée.
Rotation de Jupiter. Suivi des impacts des fragments de la comète SL9 sur Jupiter, en juillet 1994.
Crédit :
ESO
Observation d'une nouvelle tache sur Jupiter, par Cassini, en mars 1684. Et chute, observée en direct, d'un fragment cométaire sur Jupiter 3 siècles plus tard (juillet 1994, observation dans l'IR thermique à l'ESO) ; un fragment précédent a provoqué la tache à la même latitude que l'impact.
Crédit :
Bibliothèque de l'Observatoire de Paris / ESO
Événements
L'imagerie permet aussi de repérer des événements particuliers, comme p.ex. l'apparition de taches sur Jupiter.
Objectifs
Tentative, désespérée, de classification des divers et nombreux champs d'application de l'imagerie en astrophysique
Définition 😁
Imagerie : fournir des images dans des systèmes de filtres standards, ou au-moins précisément référencés.
Pourquoi l'imagerie ?
L'imagerie fournit des images. Pour obtenir une image, il faut au préalable avoir reçu 10 bons points. On peut échanger 10 images contre un petit livre.
Les images en astrophysique apportent l'information spatiale, qui permet le traçage et l'identification de la matière lumineuse. Cette information dépend essentiellement de la longueur d'onde d'observation.
La résolution spatiale, couplée avec une faible résolution spectrale, donne par exemple accès à des informations de température ; avec une forte résolution spectrale : traçage fin d'un élément, mesures Doppler...
Comment ?
Obtenir une image est relativement trivial dans certains cas, pas du tout dans d'autres.
Ceci peut être dû à la mise en forme du signal.
Dans les domaines X et surtout 
, la capacité d'imagerie des détecteurs est très limitée, et il est souvent difficile de bien localiser une source même intense. Du côté des très grandes longueurs d'onde, la tache d'Airy due à la diffraction peut atteindre une extension angulaire très grande ce qui limite la résolution spatiale.
La capacité d'imagerie dépend aussi de la technologie des détecteurs. Si en lumière visible les mosaïques CCD atteignent 2k x 4k, les performances sont bien plus limitées dans les longueurs d'onde infrarouges. En submillimétrique et radio, les détecteurs étant monopixels, les images sont construites par juxtaposition d'images élémentaires.
Systèmes de filtres
L'imagerie est le plus souvent menée dans des systèmes de filtres si possible référencées, afin de pouvoir mener des comparaisons entre diverses observations. Ces filtres couvrent continûment le spectre, en bande large.