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Activité
Documentaire 03
Voir loin c’est voir le passé
Dans “ Patience dans l'azur ”, Editions du SEUIL, l'astrophysicien Hubert REEVES écrit :
“ Nous savons aujourd’hui que, comme le son, la lumière se propage à une vitesse bien déterminée. En 1675,
étudiant le mouvement des satellites de Jupiter, l’astronome danois Römer a mis en évidence certains
comportements bizarres. Ces comportements s’expliquent si on admet que la lumière met quelques dizaines de
minutes à nous arriver de Jupiter. Cela équivaut à une vitesse d’environ trois cent mille kilomètres par
seconde, un million de fois plus vite que le son dans l’air. Il faut bien reconnaître que, par rapport aux
dimensions dont nous parlons maintenant, cette vitesse est plutôt faible. A l'échelle astronomique, la lumière
progresse à pas de tortue.
Les nouvelles qu'elle nous apporte ne sont plus fraîches du tout !
Pour nous c'est plutôt un avantage. Nous avons trouvé la machine à remonter le temps ! En regardant “ loin ”,
nous regardons “ tôt ”. La nébuleuse d'Orion nous apparaît telle qu'elle était à la fin de l’Empire romain, et la
galaxie d'Andromède telle qu'elle était au moment de l'apparition des premiers hommes, il y a deux millions
d’années. A l'inverse, d'hypothétiques habitants d'Andromède, munis de puissants télescopes, pourraient voir
aujourd'hui l'éveil de l'humanité sur notre planète...
Les objets les plus lointains visibles au télescope sont les quasars.
Ce sont en fait des galaxies, mais des galaxies assez spéciales.
Leur noyau émet une fantastique quantité d’énergie. Autant que dix mille fois notre Galaxie tout entière. Ce
noyau apparaît, de loin, comme une source ponctuelle, comme une étoile. D’où le nom de “ quasi-star ” ou “
quasar ”. Certains quasars sont situés à douze milliards d’années-lumière. La lumière qui nous en arrive a
voyagé pendant douze milliards d’années. C’est-à-dire quatre-vingts pour cent de l’âge de l’univers... C’est la
jeunesse du monde que leur lumière nous donne à voir au terme de cet incroyable voyage.
Dans ces conditions, il est naturellement impossible d’avoir un portrait “ instantané ” de l’Univers.
Un “ instantané ”, dans le langage photographique, c’est une vue qui fige un paysage en un instant précis de sa
durée. Ici nous sommes comme au sommet de la “ montagne du temps ”. Dans notre vision du monde, le point
le plus avancé dans le temps est celui où nous sommes. Tout autour, notre regard plonge dans le passé. ”
1- Exprimez la valeur de la vitesse c de la lumière en m.s-1. Indiquez le résultat en notation scientifique avec 3
chiffres significatifs.
2- Quelle est, en seconde, la durée d'une heure ? d'un jour? d'une année de 365,25 jours?
3- Quelle est la définition de l'année de lumière (al)?
4- Calculez en mètre la valeur de l'année de lumière.
5- Quelle est la vitesse du son dans l’air ?
6- Notre galaxie ressemble à un disque de diamètre égal à 100000 al environ. L'étoile Monocerotis (voir
document ci-dessous) pouvait elle appartenir à notre galaxie ?
L'explosion de l'étoile Monocerotis, enregistrée par le télescope Hubble en 2002, a eu lieu il y a 20 000 ans environ
7- La galaxie M 81 est située à 11,8 millions d'al de la Terre. L'âge des ossements de l'hominidé Toumaï,
exhumés en 2001 au Tchad, en Afrique, a été évalué à 7 millions d'années. Toumaï était-il né au moment où la
lumière qui nous parvient aujourd'hui de M 81 a quitté cette galaxie ?
8- Expliquer l’expression « En regardant “ loin ”, nous regardons “ tôt ” ».
9- Qu’est-ce qu’un quasar ? Qu’est-ce qu’un pulsar ?
10- Quel est la dimension de l’univers, en années lumière ? en kilomètres ? Quel est l’âge de l’univers ?
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11- Pourquoi ne peut-on pas avoir un portrait “ instantané ” de l’Univers ?
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