Décalage vers le rouge
Le décalage vers le rouge est un phénomène observé en astronomie qui se manifeste par le changement de la longueur d’onde de la lumière émise par un objet céleste vers des longueurs d’onde plus grandes, c’est-à-dire vers l’extrémité rouge du spectre lumineux. Ce phénomène est crucial pour comprendre l’expansion de l’univers et la distance des objets célestes.
Il existe trois principaux types de décalage vers le rouge :
1. Décalage vers le rouge cosmologique : Ce type est dû à l’expansion de l’univers. Lorsque la lumière voyage à travers l’univers en expansion, les longueurs d’onde de cette lumière s’étirent, provoquant un décalage vers le rouge. Cette observation a conduit à la formulation de la loi de Hubble, qui stipule que plus une galaxie est éloignée, plus elle s’éloigne rapidement de nous. C’est cette découverte qui a permis de confirmer que l’univers est en expansion.
2. Décalage vers le rouge gravitationnel : Ce phénomène est causé par l’effet de la gravité sur la lumière. Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, la lumière perd de l’énergie lorsqu’elle s’échappe d’un champ gravitationnel intense, ce qui allonge sa longueur d’onde et provoque un décalage vers le rouge. Ce type de décalage est observé près des objets massifs comme les étoiles à neutrons et les trous noirs.
3. Décalage vers le rouge par effet Doppler : Ce type est similaire à l’effet Doppler sonore, où la fréquence du son change en fonction du mouvement de la source par rapport à l’observateur. Si une étoile ou une galaxie s’éloigne de nous, la longueur d’onde de la lumière qu’elle émet s’allonge, entraînant un décalage vers le rouge. Ce phénomène est couramment utilisé pour mesurer la vitesse radiale des étoiles et des galaxies.
Exemples et anecdotes :
– L’un des exemples les plus célèbres de décalage vers le rouge cosmologique est la découverte de l’éloignement des galaxies par Edwin Hubble dans les années 1920. En observant les spectres de ces galaxies, Hubble a constaté que leurs raies spectrales étaient décalées vers le rouge, indiquant qu’elles s’éloignaient de la Terre. Cette découverte a été un pilier de la cosmologie moderne.
– En 2011, les astronomes ont découvert une galaxie extrêmement lointaine nommée UDFj-39546284, dont le décalage vers le rouge est de 11,9, ce qui signifie qu’elle a été observée telle qu’elle était seulement 400 millions d’années après le Big Bang. Cette observation a repoussé les limites de notre compréhension de l’univers primitif.
Le décalage vers le rouge reste un outil indispensable pour les astronomes, leur permettant de mesurer les distances cosmologiques et de comprendre la dynamique de l’univers en expansion.