Comment mesurer les distances dans l'Univers ?

Comment mesure-t-on la distance entre les astres dans l'espace ? Sciences et Avenir répond à cette nouvelle "Question de la Semaine".

Comment évalue-t-on la distance entre les astres dans l’espace ? C'est la question posée par Jean Louis Vayre à la rédaction de Sciences et Avenir sur notre page Facebook. Il s'agit de notre Question de la semaine, et voici notre réponse. Merci à tous pour votre participation et votre fidélité.

L'année-lumière comme unité

L'étoile la plus proche du Soleil est Proxima du Centaure, située à 4,22 années-lumière (al) soit 39.900 milliards de kilomètres ! Plus loin de nous, le trou noir central de la Voie Lactée, Sagittarius A*, se tapit lui à 26.673 al et la jamais détectée, HD1, se situe extraordinairement loin à 13,5 milliards d'années-lumière...Un record qui restera à jamais une abstraction pour nos cerveaux qui ne peuvent concevoir de telles distances. Mais comment fait-on pour les mesurer ?

Tout dépend de la proximité présumée des astres dont on veut calculer l'éloignement. Pour ceux qui se trouvent dans notre "banlieue" et jusqu'à une centaines d'al, les astronomes utilisent la méthode . Elle consiste à mesurer deux fois, à six mois d’intervalle, la trajectoire apparente d'une étoile, par exemple, par rapport au fond d’étoiles lointaines. Ce déplacement, lié en réalité au mouvement de notre planète sur son orbite, décrit une ellipse dont la taille dépend de la distance de l’étoile. Grâce à la mesure du déplacement angulaire, on peut géométriquement calculer la distance de l’étoile.

Pour des étoiles ou des galaxies plus lointaines, il faut utiliser d'autres méthodes, le mouvement apparent de l'objet à étudier étant bien trop faible. Il faut alors recourir à des "chandelles standard", des sortes de phares parsemés dans l'Univers et qui ont toujours la même luminosité absolue. La distance qui nous sépare de ces chandelles est alors calculée à partir de leur luminosité apparente. Les premières, utilisées dès le début du 20e siècle, sont , de grosses étoiles, âgées de moins de 200 millions d'années, très brillantes et dont la luminosité varie de façon régulière, entre[...]

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