Comment mesurer la taille de l’univers…

Ne vous êtes-vous jamais posé la question de savoir comment les scientifiques arrivaient à estimer les distances qui nous séparent de certaines planètes, étoiles et galaxies situées à des millions d’années-lumière ?

L’Observatoire royal de Greenwich(observatoire astronomique britannique situé en banlieue londonienne) a eu la riche idée de concevoir une vidéo très originale que nous vous proposons de visionner dans cet article. Réalisé sous forme d’animation, ce montage illustre d’une manière très simple et très efficace les différentes méthodes appliquées pour effectuer de telles mesures.

Et on sera surpris de découvrir qu’il n’y a que 3 méthodes majeures basées sur des standards physiques et mathématiques assez simples : La Parallaxe, les Chandelles standards et l’effet Doppler.

« Measuring the Universe: From the transit of Venus to the edge of the cosmos »

 

La Parallaxe est donc un procédé de mesure basé sur le calcul de l’angle d’observation de l’objet à partir de 2 points d’observation situés à équidistance du point central et à partir de la position d’objets situés en arrière plan. Une simple règle mathématique (D = R / θ ; dont θ est en radian) permet ensuite de définir la distance nous séparant de l’objet.

Les Chandelles standards correspondent à des références basées sur des intensités lumineuses connues permettant de déduire la distance. Grossièrement, une chandelle qui est à 5 millions d’années-lumière a une intensité lumineuse cinq fois plus faible qu’une chandelle située à 1 million d’années-lumière. Il suffit donc de mesurer la luminosité observée et de la comparer avec la luminosité connue pour en déduire la distance.

L’effet Doppler, également connu sous le nom d’effet Doppler-Fizeau, correspond à la mesure des ondes sonores et lumineuses. Cette méthode est basée sur un jeu de couleur variant entre le bleu et le rouge. Lorsque la mesure tend vers le bleu, cela veut dire que l’objet observé est proche ou qu’il se déplace vers nous. Lorsque la mesure tend vers le rouge, cela veut dire l’objet est très éloigné ou qu’il s’éloigne de nous. C’est également ce principe qui permet d’affirmer que notre univers est en perpétuelle expansion.