Lorsque NU.nl écrit sur les découvertes dans l’espace, vous lisez souvent à quelle distance d’années-lumière quelque chose se passe ou se trouve. Les lecteurs de NUjij ont demandé comment ces distances sont calculées. C’est une question compliquée, mais nous allons vous donner une petite introduction.
Snelheid van het licht
- Binnen het heelal is er niets dat zich sneller verplaatst dan licht.
- De ‘topsnelheid’ van licht is iets minder dan 300.000 kilometer per seconde. Dan moet het geen ‘obstakels’ zoals materie tegenkomen.
- De Deense astronoom Ole Rømer was in 1676 de eerste die met redelijk succes de lichtsnelheid berekende. Dat deed hij door verduisteringen van de manen van Jupiter te vergelijken.
- Rømer kwam uit op 225.000 kilometer per seconde. Sindsdien wisten wetenschappers de lichtsnelheid steeds nauwkeuriger te berekenen.
- Een lichtjaar is de afstand die licht kan afleggen in 365,25 dagen (de duur van één jaar op aarde). Dat komt neer op ongeveer 9,46 biljoen kilometer (oftewel 9.460.000.000.000 kilometer).
Il existe plusieurs façons de mesurer les distances dans l’espace. Cela dépend de la distance entre quelque chose et la Terre. Les astronomes appellent cela le échelle de distance cosmique (littéralement : l’échelle des distances cosmiques). Plus l’objet est éloigné, plus les calculs sont nombreux.
La distance des objets relativement proches de la Terre est mesurée à l’aide de faisceaux laser. Ceux-ci sont envoyés depuis la Terre via des satellites vers un objet (comme une planète ou une lune) à la vitesse de la lumière. Il mesure ensuite le temps qu’il lui faut avant de rebondir. Nous regardons donc combien de temps il faut à la lumière pour atteindre l’objet.
Ainsi, par exemple, la distance qui nous sépare des autres planètes de notre système solaire a été calculée avec une précision millimétrique. Mais l’univers est incroyablement grand et la plupart des objets sont trop éloignés pour être atteints avec un laser. Il est plus facile de voir les étoiles car, contrairement aux planètes, elles possèdent leur propre source de lumière.
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Plus on s’éloigne, plus c’est difficile
Parce que les objets dans l’espace sont toujours en mouvement (tout comme la Terre elle-même), ils ne restent jamais longtemps au même endroit dans notre ciel étoilé. À partir de ces différentes positions, les astronomes peuvent calculer mathématiquement la distance qui les sépare de nous. C’est ce qu’on appelle la méthode de parallaxe. Cela convient aux étoiles situées à moins de 100 années-lumière de nous.
Pour les étoiles encore plus éloignées, une estimation assez précise peut être faite en fonction de la luminosité. Cela se fait en regardant la différence entre l’étoile la plus brillante et le moment où la lumière diminue. (C’est pourquoi les étoiles semblent scintiller ou scintiller.) Nous devons ensuite connaître la taille de l’étoile.
Pour les étoiles situées à plus d’un milliard d’années-lumière, nous ne pouvons faire qu’une estimation. C’est parce que ces objets sont si éloignés que nous n’avons aucun moyen de calculer avec précision la distance. Les scientifiques peuvent souvent faire une estimation fondée sur ce que nous savons, mais cela reste en réalité une supposition.
Une telle estimation est d’autant plus difficile que l’univers est en expansion et que la distance entre les objets augmente donc. Pensez à un ballon sur lequel vous dessinez deux points. Plus vous gonflez le ballon, plus la distance entre les deux points augmente.
Revenir dans le temps
Parce que nous ne voyons quelque chose que lorsque la lumière nous atteint, nous regardons en réalité dans le temps lorsque nous explorons l’espace. Plus quelque chose est éloigné, plus la lumière met du temps à nous atteindre. Lorsque vous voyez une étoile ou une planète à une année-lumière de nous, vous voyez réellement à quoi elle ressemblait il y a un an.
Les galaxies les plus éloignées que nous puissions voir se trouvent à environ 13,5 milliards d’années-lumière. Cela signifie qu’ils existaient déjà il y a 13,5 milliards d’années, mais que la lumière ne nous parvient que maintenant. Nous ne pouvons les observer qu’avec des télescopes très puissants, comme le télescope Hubble et le télescope James Webb.
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