Notes sur le thème de découvrir l'Univers: la distance - la galaxie, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez9 janvier 2014

Notes sur le thème de découvrir l'Univers: la distance - la galaxie, Notes de Astronomie

PDF (105 KB)
2 pages
448Numéro de visites
Description
Notes d'astronomie sur le thème de découvrir l'Univers: la distance - la galaxie. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Le système solaire, Les méthodes géométriques, La parallaxe spectroscopique.
20points
Points de téléchargement necessaire pour télécharger
ce document
Télécharger le document
Aperçu2 pages / 2
Télécharger le document

L'un de problèmes auquel les astronomes ont de tout temps été confrontés est celui de l'échelle

des distances dans l'Univers : la mesure de la distance des planètes, étoiles, galaxies et objets

célestes que nous pouvons observer. Il n'existe hélas pas de méthode unique permettant de

mesurer la distance à un corps céleste. Les astronomes sont alors obligés de travailler par

étape, en utilisant plusieurs types de méthodes, chacune s'appliquant à un domaine donné, par

exemple les étoiles proches ou les galaxies lointaines. Ils doivent construire petit à petit une

échelle des distances de l'Univers, en commençant par établir celle des objets les plus proches,

du système solaire aux étoiles de la Voie Lactée, puis en s'éloignant peu à peu pour finir par

déterminer l'éloignement des galaxies les plus lointaines.

Dans cette échelle des distances, chaque échelon s'appuie sur les précédents. Par exemple,

pour déterminer la distance aux étoiles lointaines, il faut d'abord bien connaître celle des

étoiles proches. Le problème de ce type de démarche réside dans le fait que si l'une des

méthodes est peu précise, toutes les suivantes en pâtissent. En conséquence, la précision des

mesures décroît avec la distance : les dimensions du système solaire sont connues avec une

très grande précision, mais les distances aux galaxies lointaines souffrent de grandes

incertitudes.

Le système solaire

L'échelle des distances commence avec le système solaire, le domaine dans lequel les résultats

sont les plus précis. Certains astronomes grecs avaient déjà une idée des distances mises en

jeu il y a plus de 2000 ans, mais c'est surtout après le XVIIe siècle que les mesures s'affinèrent.

De nos jours, des méthodes très sophistiquées peuvent être utilisées, comme l'étude du

mouvements des sondes spatiales qui sillonnent le système solaire, l'utilisation de signaux

radars, ou même, dans le cas de la Lune, des mesures à l'aide d'un rayon laser.

Les méthodes géométriques

La deuxième étape consiste à appliquer des méthodes géométriques aux étoiles ou aux amas

proches. Nous avons déjà étudié les deux principales méthodes : la parallaxe trigonométrique,

qui repose sur l'oscillation apparente des étoiles proches dans le ciel du fait de la révolution de

la Terre autour du Soleil, et la méthode dupoint de convergence, qui exploite le fait que les

étoiles d'un amas semblent converger vers un point du ciel. Ces méthodes sont efficaces

jusqu'à une distance d'environ 300 années-lumière et ont joué un rôle essentiel. En effet, en

ayant pu mesurer à la fois la distance et la luminosité apparente de plusieurs étoiles, les

astronomes ont réussit à calculer leur luminosité intrinsèque. En analysant également le type

spectral, ils ont été en mesure d'établir le diagramme de Hertzsprung-Russel qui a joué un rôle

fondamental dans notre compréhension des étoiles.

La parallaxe spectroscopique

Le diagramme de Hertzsprung-Russel peut également servir à mesurer la distance à des étoiles

lointaines. En effet, en observant le spectre d'une étoile, on peut déterminer son type spectral.

Avec cette information, il est possible d'estimer, grâce au diagramme, sa luminosité

intrinsèque. Enfin, en comparant cette dernière à la luminosité apparente de l'étoile, on calcule

facilement sa distance. Cette méthode est appelée parallaxe spectroscopique et permet

d'atteindre des distances de 300 000 années-lumière. Elle est très souvent la seule méthode

applicable à une étoile lointaine, mais elle présente le défaut d'être peu précise.

La méthode précédente peut être améliorée lorsque l'on a affaire à un amas stellaire. Comme

toutes les étoiles se trouvent alors à la même distance de la Terre, leurs luminosités sont toutes

affectées de la même façon. Si l'on trace le diagramme de Hertzsprung-Russel de l'amas en

utilisant les luminosités apparentes, l'effet de la distance est de décaler globalement toute la

séquence principale par rapport au diagramme normal. La mesure du décalage donne alors

directement la distance en jeu. Cette méthode est bien plus précise que la précédente car le fait

d'utiliser un grand nombre d'étoiles permet de largement réduire les incertitudes.

commentaires (0)
Aucun commentaire n'a été pas fait
Écrire ton premier commentaire
Télécharger le document