Les astronomes utilisent diverses méthodes pour mesurer les distances en étoiles, chacune avec ses propres forces et limitations:
1. Méthode de parallaxe:
Cette méthode repose sur le changement apparent dans la position d'une étoile sur le fond des étoiles éloignées alors que la Terre orbite le Soleil. Imaginez tenir un doigt près de votre visage et le regarder avec un œil fermé, puis l'autre. Votre doigt semble se déplacer en arrière-plan.
* comment cela fonctionne:
* Plus une étoile est proche, plus l'angle de parallaxe est grand (le décalage apparent).
* Les astronomes mesurent l'angle de parallaxe en observant l'étoile en deux points dans l'orbite de la Terre à six mois d'intervalle.
* En utilisant la trigonométrie, ils calculent la distance à l'étoile.
* Limitations:
* Fonctionne uniquement pour les étoiles relativement voisines (<10 000 années-lumière).
* Nécessite des mesures précises et des télescopes puissants.
2. Bougies standard:
Certains types d'étoiles ont une luminosité connue (luminosité intrinsèque). Ceux-ci sont appelés «bougies standard».
* Types de bougies standard:
* Variables Cepheid: Ces étoiles pulsent avec une période prévisible, et leur luminosité est directement liée à leur période de pulsation.
* Type IA Supernovae: Ces explosions sont incroyablement brillantes et ont une luminosité maximale relativement cohérente.
* comment cela fonctionne:
* Les astronomes mesurent la luminosité apparente d'une bougie standard de la Terre.
* Ils comparent la luminosité apparente à la luminosité connue pour calculer la distance.
* Limitations:
* Les bougies standard nécessitent un étalonnage soigneux et ne sont pas toujours précises.
* Les supernovae sont des événements rares et peuvent être difficiles à observer.
3. Parallaxe spectroscopique:
Cette méthode analyse le spectre de la lumière d'une étoile pour estimer sa magnitude absolue (luminosité).
* comment cela fonctionne:
* Le spectre révèle la température et la classe spectrale de l'étoile, qui peuvent être utilisées pour estimer sa magnitude absolue.
* La comparaison de la magnitude absolue à la magnitude apparente permet aux astronomes de calculer la distance.
* Limitations:
* Nécessite une analyse spectrale précise et des hypothèses sur les propriétés de l'étoile.
4. Relation de Tully-Fisher:
Cette méthode utilise la relation entre la vitesse de rotation d'une galaxie en spirale et sa luminosité.
* comment cela fonctionne:
* Les astronomes mesurent la vitesse de rotation d'une galaxie en utilisant le décalage Doppler de ses lignes spectrales.
* Ils utilisent la relation Tully-Fisher pour estimer la luminosité de la galaxie, ce qui leur permet de calculer la distance.
* Limitations:
* Applicable uniquement aux galaxies en spirale.
* Nécessite une mesure précise de la rotation de la galaxie.
5. Autres techniques:
Les autres méthodes de mesure des distances aux étoiles comprennent:
* Redshift: Le décalage de la lumière vers des longueurs d'onde plus longues en raison de l'expansion de l'univers.
* Fluctuation de la luminosité de la surface: Mesurer les fluctuations à la lumière des galaxies pour estimer leurs distances.
* lentille gravitationnelle: En utilisant la distorsion de la lumière par des objets massifs pour estimer les distances.
Ces méthodes offrent une approche multiforme pour comprendre l'immensité de l'univers, chacune fournissant des informations précieuses et contribuant à une image complète des distances cosmiques.
