1. La troisième loi et le mouvement orbital de Kepler:
* pour les planètes et les étoiles dans les systèmes binaires: Cette méthode utilise la troisième loi de Kepler, qui relie la période orbitale (le temps qu'il faut à un objet pour terminer une orbite) et la distance moyenne entre deux objets en orbite à leur masse combinée. En observant la période orbitale et la distance d'un système d'étoiles binaires, les astronomes peuvent calculer la masse totale du système.
* pour les planètes en orbite-étoiles: Si nous connaissons la période orbitale et le rayon d'une planète en orbite autour d'une étoile, nous pouvons utiliser la troisième loi de Kepler pour calculer la masse de l'étoile.
2. Lentille gravitationnelle:
* pour les galaxies et grappes lointaines: Des objets massifs plient le chemin de la lumière passant près d'eux, un phénomène appelé lentille gravitationnelle. En analysant la distorsion et le grossissement des galaxies ou étoiles éloignées comme leur lumière se plie autour d'un objet de premier plan massif, les astronomes peuvent estimer la masse de l'objet de lentille.
3. Modèles d'évolution stellaire:
* pour les étoiles: Les modèles d'évolution stellaire prédisent comment les étoiles changent au fil du temps en fonction de leur masse, de leur luminosité et de leur composition. En comparant les observations des étoiles avec des modèles théoriques, les astronomes peuvent estimer les masses d'étoiles.
4. Dynamique des galaxies:
* pour les galaxies: Les astronomes peuvent étudier les courbes de rotation des galaxies (à quelle vitesse les étoiles tournent à différentes distances du centre galactique) pour déduire la distribution de la masse dans la galaxie. Cela révèle souvent la présence de «matière noire», qui est une forme de matière qui n'interagit pas avec la lumière et dont la masse peut être estimée à partir de son influence gravitationnelle.
5. Doppler décalage et vitesse radiale:
* pour les étoiles: Cette méthode, particulièrement utile pour la détection des exoplanet, utilise le décalage Doppler de la lumière des étoiles causée par l'attraction gravitationnelle d'une planète en orbite. En observant la minuscule oscillation de la vitesse radiale d'une étoile, les astronomes peuvent calculer la masse de la planète en orbite.
6. Fluctuations de luminosité de la surface:
* pour les galaxies: Cette technique mesure les variations de la luminosité de la surface d'une galaxie pour estimer sa masse. En analysant la taille et la luminosité des fluctuations, les astronomes peuvent déterminer la masse totale de la galaxie.
7. Utilisation de supernovae:
* pour les étoiles: L'observation de la courbe lumineuse d'une supernova (la luminosité en fonction du temps) peut aider à estimer la masse de l'étoile qui a explosé. Cette méthode fonctionne parce que la luminosité et la durée d'une supernova sont liées à la masse de l'étoile progénitrice.
Il est important de noter:
* Chaque méthode a ses limites et la précision dépend de divers facteurs comme la précision d'observation, des hypothèses sur la composition de l'objet et la complexité de l'analyse.
* Les méthodes ci-dessus fournissent souvent des estimations plutôt que des valeurs précises.
* Les astronomes utilisent souvent plusieurs méthodes pour vérifier et affiner leurs estimations de masse.
Ce ne sont que quelques-unes des façons dont les astronomes calculent la masse des objets célestes. Le domaine de l'astronomie évolue constamment et de nouvelles méthodes sont développées à mesure que notre compréhension de l'univers grandit.
