La loi de Newton de la gravitation universelle
* Chaque objet de l'univers attire tous les autres objets avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance entre leurs centres.
Cela signifie:
* Les objets plus lourds ont des traits gravitationnels plus forts.
* Les objets plus proches les uns des autres éprouvent une attraction gravitationnelle plus forte.
Mesurer la masse en utilisant la gravité
1. Mouvement orbital:
* Les planètes et les lunes en orbite des étoiles et des planètes en raison de la gravité. En observant la période orbitale (combien de temps il faut pour terminer une orbite) et le rayon orbital (distance moyenne de l'organisme central), nous pouvons calculer la masse du corps central en utilisant la troisième loi de Kepler.
2. Perturbations gravitationnelles:
* L'attraction gravitationnelle d'un corps massif peut légèrement perturber les orbites d'autres objets. En observant ces écarts, nous pouvons estimer la masse du corps perturbant. C'est ainsi que nous pouvons mesurer la masse des planètes et même des objets invisibles comme la matière noire.
3. Doppler Shifts:
* L'attraction gravitationnelle d'un corps massif provoque un léger décalage vers le rouge dans la lumière émise par les étoiles voisines. Ceci est connu comme le décalage rouge gravitationnel. En mesurant ce décalage vers le rouge, nous pouvons estimer la masse de l'objet.
4. lentille gravitationnelle:
* Des objets massifs peuvent plier le chemin de la lumière passant à proximité, ce qui le faisait paraître déformé ou amplifié. Ce phénomène est appelé lentille gravitationnelle. En analysant la forme et la taille de l'image lensée, nous pouvons estimer la masse de l'objet de lentille.
Exemples:
* Masse de la Terre: En observant la période et la distance orbitales de la Lune, nous pouvons calculer la masse de la Terre en utilisant la troisième loi de Kepler.
* Masse de Jupiter: En observant les périodes orbitales et les distances des lunes de Jupiter, nous pouvons calculer la masse de Jupiter.
* Masse du trou noir: La lentille gravitationnelle et les déplacements Doppler observés près des trous noirs permettent aux astronomes d'estimer leurs tailles massives.
Conclusion
La gravité est un outil puissant pour comprendre l'univers. En observant les effets gravitationnels des corps célestes, nous pouvons mesurer leurs masses et mieux comprendre leur composition et leur évolution.
