L’Univers en expansion — Astronomie, 14–17 ans
Les galaxies lointaines s’éloignent généralement les unes des autres parce que l’espace lui-même s’étend. Leur lumière est étirée vers des longueurs d’onde plus grandes et plus rouges, ce qui renseigne sur l’histoire de l’Univers.
L’espace peut s’étendre
L’Univers ne s’étend pas dans une pièce vide. Ce sont les distances dans l’espace qui grandissent, si bien que de nombreuses galaxies s’éloignent. Des points sur une feuille que l’on étire donnent une image utile, mais incomplète.
Le problème du mouvement des galaxies
Les astronomes ont constaté que la lumière de la plupart des galaxies lointaines est décalée vers le rouge. Hubble a découvert que les plus éloignées s’éloignent généralement plus vite. L’expansion expliquait mieux ce schéma qu’une explosion dans un espace fixe.
Utiliser la relation de Hubble
Prenons une valeur simplifiée de 70 kilomètres par seconde par mégaparsec. Une galaxie située à 100 mégaparsecs s’éloignerait alors à environ 70 × 100 = 7 000 kilomètres par seconde. Ce modèle ne prédit pas précisément chaque galaxie.
Ce n’était pas une explosion depuis un point
Il est raisonnable d’imaginer le Big Bang comme des débris traversant un espace déjà présent. Cette image suggère un centre, mais l’expansion se produit partout : tout observateur voit les autres galaxies s’éloigner, sans centre privilégié.
Mesurer l’histoire cosmique
Les astronomes comparent les distances, les vitesses et les spectres lumineux des galaxies pour estimer la vitesse d’expansion de l’Univers. Ces mesures testent des modèles sur son âge, son contenu et son avenir.
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