L'astronomie

Comment mesurer les distances?

Comment mesurer les distances?

L'une des plus grandes découvertes du XXe siècle dans le domaine de la physique a été celle de l'expansion de l'Univers. La cosmologie et la cosmogonie ont particulièrement bénéficié des travaux de l'astronome américain Edwin Hubble (1889-1953).

Tout en travaillant à l'Observatoire du Mont Wilson, en Californie, Hubble a réussi à découvrir une relation entre la vitesse à laquelle les galaxies se déplacent radialement et la distance qu'elles parcourent.

La vitesse radiale des galaxies est déterminée en étudiant son spectre et en voyant s'il est déplacé vers le bleu ou le rouge et de combien. En physique, ce phénomène est appelé effet Doppler et c'est qu'un observateur qui reçoit de la lumière d'une source qui s'approche verra les lignes de son spectre déplacées vers le bleu. En revanche, si la source lumineuse s'en éloigne, son spectre passera au rouge.

En utilisant cette propriété, Hubble a établi que le spectre de la plupart des galaxies est déplacé vers le rouge et que l'amplitude du déplacement est proportionnelle à la distance: les galaxies les plus éloignées ont un spectre plus rouge.

Toutes les informations ci-dessus coïncident avec la théorie de l'Univers en expansion. L'espace entre les galaxies se dilate, elles s'éloignent donc toutes de tout. Même notre galaxie, la Voie lactée.

Pour une meilleure compréhension du problème, il est nécessaire de se référer à une image mieux connue. Supposons, par exemple, que le rayon de la Terre commence à augmenter. En même temps, la surface commencerait à croître et toutes les distances augmenteraient.

Toutes les villes s'éloignaient de Madrid, plus elles étaient éloignées, plus vite. Mais aussi toutes les villes s'éloigneraient de Barcelone, Bilbao, Séville ou Valence. Toutes les distances augmenteraient, donc si nous étions situés n'importe où sur Terre, nous verrions que tous les autres points s'éloignent de nous et qu'ils le font à une vitesse plus élevée plus ils sont éloignés. Comme des points dessinés à la surface d'un ballon qui gonfle.

Le fait que l'Univers se développe implique que dans le passé les distances étaient plus petites. En calculant le taux d'expansion actuel et en le projetant dans le passé, il est conclu qu'il y a 14 milliards d'années, l'Univers entier était concentré en un point; toutes les galaxies se sont rassemblées; toute matière confinée à un petit volume de haute densité et haute température.

Il est nécessaire de rappeler que ce calcul est effectué en supposant que le taux d'expansion actuel est le même que par le passé. Cependant, les astronomes savent que ce n'est pas réel, car le voyage des galaxies est progressivement ralenti par la force de gravité exercée par la matière.

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