1. Parallaxe:
Il s'agit de la méthode la plus directe pour mesurer les distances aux étoiles à proximité. Il est basé sur le léger changement dans la position apparente d'une étoile alors que la Terre orbite le soleil. En mesurant ce décalage (l'angle de parallaxe), nous pouvons calculer la distance à l'étoile.
2. Bougies standard:
Ce sont des objets avec une luminosité intrinsèque connue (luminosité). En comparant leur luminosité apparente avec leur luminosité connue, nous pouvons calculer leur distance. Les exemples incluent:
* Variables Cepheid: Ce sont des étoiles pulsantes avec une relation directe entre leur période de pulsation et leur luminosité.
* Type IA Supernovae: Ce sont de puissantes explosions d'étoiles naines blanches, connues pour avoir une luminosité maximale cohérente.
3. Relation de Tully-Fisher:
Cette méthode utilise la relation entre la vitesse de rotation des galaxies en spirale et leur luminosité. En mesurant la vitesse de rotation de la galaxie (des changements de Doppler dans ses lignes spectrales), nous pouvons estimer sa luminosité et donc sa distance.
4. Projet de cosmologie de Supernova:
Ce projet utilise des supernovae de type IA pour mesurer le taux d'expansion de l'univers. En comparant la luminosité observée de ces supernovae à leur luminosité attendue, nous pouvons déterminer leur distance et donc la vitesse à laquelle l'univers s'étend.
5. Redshift:
Le décalage vers le rouge des galaxies éloignés est utilisé pour estimer leur distance. Alors que la lumière se déplace d'une galaxie lointaine à nous, l'univers en expansion étend les longueurs d'onde de la lumière, provoquant un changement vers l'extrémité rouge du spectre. Plus le décalage vers le rouge est grand, plus la galaxie est éloignée.
Limitations:
L'échelle de distance cosmique a des limites:
* La précision diminue avec la distance: Chaque étape de l'échelle repose sur les étapes précédentes, de sorte que les erreurs s'accumulent lorsque nous mesurons les objets plus loin.
* dépendance aux hypothèses: Certaines méthodes reposent sur des hypothèses sur les propriétés des objets observés, qui ne sont pas toujours exacts.
Importance:
Malgré ses limites, l'échelle de distance cosmique est un outil puissant qui a permis aux astronomes de cartographier l'univers et de comprendre sa structure et son évolution. Il a également été crucial pour déterminer l'âge de l'univers, la constante de Hubble et l'existence de l'énergie sombre.
