« Tout ce que nous voyons dans le ciel appartient au passé. » Timothy Ferris, Seeing in the Dark ( p. 116)

L’univers nous raconte son histoire principalement à travers la lumière et d’autres longueurs d’onde de rayonnement électromagnétique. Nous apprenons les planètes, les étoiles et les galaxies par leur lumière – lumière visible, mais aussi lumière ultraviolette de plus courte longueur d’onde et infrarouge de plus grande longueur d’onde, invisible à l’œil mais détectable par certains télescopes sur Terre et dans l’espace – et par le plus long encore. ondes d’énergie radio qu’ils nous envoient. Ces ondes n’arrivent pas instantanément. Bien qu’ils voyagent à la vitesse la plus rapide possible (la vitesse de la lumière), ils mettent du temps à arriver ici. L’univers est grand, alors les nouvelles sont retardées par les vastes gouffres spatiaux qu’il doit traverser pour nous atteindre. La lumière couvre 186 000 miles CHAQUE SECONDE (les enfants, s’il vous plaît, n’essayez pas de voyager aussi vite sans la surveillance d’un adulte !!!) En unités métriques, c’est environ 300 000 kilomètres par seconde.

Combien de temps la lumière prend-elle pour nous atteindre à partir d’objets familiers? Faisons un tour rapide du système solaire, en demandant à chaque endroit combien de temps sa lumière met pour nous atteindre ici sur Terre.

La Lune et le Soleil

La Lune, photographiée avec un appareil photo numérique à travers un télescope par Timothy Ferris (de Seeing in the Dark).

L’objet le plus proche de nous est la Lune. Sa distance moyenne est d’environ 240 000 miles, donc la lumière de la Lune prend (240 000 miles divisés par 186 000) 1 et 1/3 seconde pour aller de la Lune à la Terre. Lorsque les astronautes ont tourné autour de la Lune et ont ensuite marché sur sa surface dans les années 60, les téléspectateurs ont remarqué qu’ils étaient lents à répondre aux questions transmises depuis la Terre. En effet, il a fallu 1,3 seconde pour que la question se rende sur la Lune, et 1,3 seconde supplémentaire pour que la réponse revienne sur Terre. Ces 2,6 secondes étaient exactement le temps de trajet aller-retour des ondes radio entre la Terre et la Lune.

Le Soleil est à 150 millions de kilomètres, donc la lumière du soleil met 8 et 1/3 minutes pour nous atteindre. Il n’y a pas beaucoup de changements sur le Soleil en si peu de temps, mais cela signifie quand même que lorsque vous regardez le Soleil, vous le voyez tel qu’il était il y a 8 minutes. PhotoPhoto du Soleil en lumière alpha d’hydrogène.

Les planètes

Jupiter, photographié avec une caméra HDTV à travers un télescope d’arrière-cour par Kenneth Crawford et Michael A. Mayda (de Seeing in the Dark).

La planète géante Jupiter, dont les grandes lunes que Galileo a découvertes avec son télescope « qui cause des problèmes », est plus plus de 5 fois plus loin du Soleil que la Terre. Nous voyons une planète comme Jupiter parce que sa lumière – qui comme les autres planètes et la Lune provient du Soleil – prend environ 43 minutes pour atteindre Jupiter. Le voyage de retour vers la Terre peut prendre de 35 à 52 minutes, selon que nous sommes du même côté du Soleil que Jupiter ou de l’autre côté.

Le petit Pluton est si petit et éloigné qu’il était découverte en 1930, orbite 40 fois plus éloignée du Soleil que nous. La lumière du soleil prend environ 5 heures et demie pour l’atteindre et à peu près le même temps pour revenir sur Terre. Au moment où la lumière nous atteint, elle s’est tellement répandue que la planète semble très sombre et nécessite un bon télescope pour la repérer. PhotoPhoto de Pluton et de sa lune Charon, vue avec le télescope spatial Hubble en 1994.

Au-delà du système solaire

Au-delà du système solaire, notre échelle de distances et de temps de trajet a besoin changer. Maintenant, il faudra des années, et non des heures, à la lumière pour arriver jusqu’à nous. L’étoile la plus proche du Soleil fait partie d’un système de trois étoiles. (Contrairement au Soleil, qui est un solitaire, de nombreuses étoiles se trouvent en groupes de deux, trois, quatre ou plus.) L’étoile la plus brillante de notre système voisin est appelée Alpha Centauri (prononcé Al « fa Sen » pour ree), et il est un jumeau virtuel du Soleil. La lumière d’Alpha Centauri met plus de 4 ans pour atteindre le Soleil. (Les astronomes utilisent un terme spécial pour cette façon de mesurer la distance – ils disent que l’étoile est à 4 années-lumière.)

L’étoile double Albireo , photographié à travers un télescope par Timothy Ferris (de Seeing in the Dark), est à 385 années-lumière de la Terre, de sorte que la lumière que nous en voyons ce soir a été émise au XVIIe siècle.

Le L’étoile la plus brillante de nos cieux est « l’étoile du chien », Sirius (prononcez Sea « ree us). C’est l’étoile principale de la constellation du gros chien, Canis Major. Sirius est à environ 9 années-lumière. Pensez à ce que vous faisiez il y a 9 ans. C’est alors que la lumière que nous voyons de Sirius ce soir a commencé son voyage vers nous. Non loin de Sirius dans le ciel se trouve l’étoile brillante Betelgeuse (prononcez Beetle « jus). Il est si loin que sa lumière met 430 ans à nous atteindre.La lumière que nous voyons ce soir de Bételgeuse l’a quittée à la fin des années 1500.

Dans la même constellation de partie, Orion, comme Bételgeuse mais encore plus loin se trouve la nébuleuse d’Orion, un endroit où nous voyons de nouvelles étoiles se former . Sa distance est de 1500 années-lumière, ce qui signifie que la lumière que nous en voyons est partie plus de mille ans avant l’invention du télescope.

La nébuleuse d’Orion, un nuage brillant de gaz et de poussière, où nous voyons de nouvelles étoiles se former, par Rob Gendler.

Plus un objet est éloigné dans l’espace, plus il prend sa lumière pour nous atteindre et plus cette lumière est vieille lorsqu’elle atteint la Terre. Alors que nous regardons de plus en plus profondément dans la Voie lactée (l’île d’étoiles dans laquelle nous vivons), nous regardons de plus en plus dans le passé. La lumière peut prendre des dizaines de des milliers d’années ou plus pour nous atteindre depuis des parties éloignées de notre galaxie, qui fait environ 100 000 années-lumière de large.

Autres galaxies

Une fois que nous nous déplaçons hors de la galaxie, nous rencontrons Eve n des espaces plus grands et des temps de parcours légers plus longs. L’une des grandes idées scientifiques de l’astronomie du XXe siècle a été la découverte qu’il existe d’autres galaxies là-bas – s’étendant aussi loin que nos grands télescopes peuvent voir. Des milliards d’autres îles d’étoiles sont dispersées à travers le grand océan sombre de l’espace.

La galaxie d’Andromède, par Rob Gendler.

La grande galaxie la plus proche de la Voie lactée est la galaxie d’Andromède. Parfois, les astronomes l’appellent M31, par son numéro dans le célèbre catalogue Messier d’objets célestes flous. La galaxie d’Andromède (prononcez An drah « mid a) se trouve à environ 2 1/2 millions d’années-lumière de la Terre. La lumière que nous en voyons ce soir l’a quittée il y a plus de 2 millions d’années, alors que notre espèce commençait à peine à établir son fragile pied. sur la planète Terre.

En ce sens, l’astronomie est surtout une histoire ancienne: plus les objets sont éloignés, plus l’histoire qu’ils ont à nous raconter est ancienne. Jeunes, élevés sur CNN, le Web et « instant messagerie « peut dans un premier temps brider à la pensée que les informations les plus récentes que nous pouvons obtenir d’une galaxie voisine pourraient remonter à 2 millions d’années. Mais pour les astronomes, ce retard dans l’arrivée de la lumière est l’un des plus grands cadeaux de l’univers.

Après tout, l’une des tâches fondamentales de l’astronomie est de compléter l’histoire de l’univers, du Big Bang au moment où vous lisez ce paragraphe. Les astronomes pourraient ne pas être en mesure d’entreprendre une telle tâche si les informations de l’univers étaient limitées aux événements actuels. Mais l’univers est une machine à remonter le temps. En regardant des objets plus éloignés, nous découvrons des époques et des phénomènes plus anciens. Les grands télescopes nous permettent de regarder des milliards d’années dans le passé et de reconstruire l’histoire du cosmos eon par eon.

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