Utiliser le décalage vers le rouge pour mesurer les distances galactiques : La loi de Hubble en action
Les astronomes déterminent la distance des galaxies lointaines en mesurant de combien leur lumière a été étirée — le décalage vers le rouge cosmologique.
La physique
- L'espace en expansion étire les longueurs d'onde des photons en route :
λ_observé = λ_émis × (1 + z). - Décalage z = (λ_obs − λ_emit) / λ_emit.
- Pour galaxies proches (z < 0,1), vitesse récession
v ≈ z × c.
Loi de Hubble
v = H₀ × d → d = v / H₀ = (z × c) / H₀
- H₀ (constante Hubble) ≈ 67–73 km/s/Mpc (tension actuelle).
- d = distance propre maintenant (pas temps de voyage lumière).
Chandelles standard calibrent l'échelle
- Variables Céphéides → Supernovae Type Ia → Tully-Fisher / fluctuations brillance surfacique.
- Ces ancres H₀ et étendent échelle distance à z ~ 1+.
Flux de travail pratique
- Obtenir spectre (SDSS, DESI, Keck, VLT).
- Identifier raies connues (Hα, Hβ, [O III], Mg II, etc.).
- Mesurer z ; appliquer calculateur cosmologie (ex. Ned Wright) pour distance luminosité, distance angulaire, temps regard.
Le décalage vers le rouge est la règle qui a transformé l'univers en carte 3-D mesurable.