La lumière : « voir loin, c`est voir dans le passé »

La lumière : « voir loin, c’est voir dans le passé »
II.
L’année lumière :
L’année lumière est une unité de distance ; c’est la distance parcourue par la lumière en une année.
1. Calculer en km la distance, la distance correspondant à 1,0 année lumière.
Rappel : il y a 365,25 jours dans une année, 24h en 1 journée et 3600s en 1h.
d = v . Δt
A.N.
d = 3,00.105×(365,25×24×3600)
d = 9,46×1012km
2. Le groupe d’étoiles le plus proche de notre système solaire est Alpha du Centaure. Il est situé à 4,3 A.L. de la
Terre. Que signifie cette information ?
La lumière met 4,3 années pour nous parvenir.
3. Calculer la distance en km à laquelle se trouve Proxima du Centaure.
D = 4,3 × d
A.N.
D = 4,1×1013 km
soit 41000 milliards de km.
4. Conséquence : peut-on observer l’univers tel qu’il est au moment où on l’observe ?
On ne peut observer l’univers à l’instant présent. La lumière qui nous parvient des objets observés a été
émise dans le passée.
En quoi ce phénomène illustre la phrase « voir loin, c’est voir dans le passé ».
Plus on observe des objets lointains, plus la lumière qu’ils nous envoient a été produite il y a longtemps ; on
voit donc le passé…
Qu’observerait-on si on parvenait à capter la lumière qui nous parvient des confins de l’univers ?
On pourrait s’attendre à voir le début de l’univers, le big bang.
III.
Exercices :
1. Pour mesurer la distance Terre-Lune, on utilise un LASER à impulsions. Une impulsion lumineuse (un flash) est
émise de la Terre et se propage jusqu’à la Lune vers un réflecteur qui renvoie la lumière vers la station
émettrice.
La durée écoulée entre l’émission et la réflexion du signal est égale à 2,56s. En déduire la distance Terre-Lune
Le signal parcourt l’aller-retour (émis et reçu à la Terre). La distance parcourue par le signal est donc 2 fois la
distance Terre-Lune D.
On peut écrire :
2D = v . Δt
d’où
D = 1/2. v . Δt A.N.
D = 1/2 × 3,00×108 x 2,56 = 3,84x108m
2. Le 23 février 1987, les astronomes ont observé
l’explosion de l’étoile SN1987A dans la nébuleuse du
Grand Nuage de Magellan, située à 1,6.1018km de la
Terre.
Calculer cette distance en année lumière.
On sait qu’une année lumière correspond à
9,46x1012km
On peut calculer :
Soit environ 17000 an !
3. La Galaxie d’Andromède est située à 2,1.1019km de notre galaxie.
a. Combien de temps met la lumière émise par les étoiles de la Galaxie d’Andromède pour nous
parvenir ?
Même calcul que précédemment :
soit plus de 2 millions d’années.
b. A quelle distance exprimée en A.L. se situe la galaxie d’Andromède de notre galaxie ?
Elle est à 2,2 millions D’A.L.