Alors aujourd'hui au menu : le redshift.
Pour commencer, il faut parler un peu d'effet Doppler. Qu'est- ce que c'est ? Une petite vidéo pour vous montrer que vous connaissez :
Bon, la vidéo a un peu fait tout le boulot à ma place ...
Essayons de revoir ça vite fait :
Au repos, la voiture émet un son qui se propage à la même vitesse dans toutes les directions. Un son, c'est une fréquence. En gros, c'est le nombre de "crête de son" que l'on reçoit en une seconde. Donc si la voiture est au repos, on entend la même fréquence en tout point autour de la voiture.
Maintenant, si la voiture bouge, vous pouvez voir que les "crêtes de son" sont "écrasées" vers l'avant et "étirées" vers l'arrière du mouvement. Ainsi, si vous êtes devant, vous recevrez plus de "crêtes de son", alors que derrière vous en recevrez moins. Donc la fréquence sonore sera plus élevée devant, et plus faible derrière. Une fréquence élevée, c'est un son aigu, alors qu'une fréquence basse c'est un son grave. Ainsi, le son est aigu lorsque la voiture arrive vers vous, et devient grave une fois qu'elle est passée à votre niveau.
Regardez à nouveau la vidéo maintenant : vous comprenez tout =D !
Bref, quel rapport à l'astrophysique et au redshift ?
Et bien en astro il y a d'autres fréquences tout autant intéressantes que celles sonores : les fréquences lumineuses. En fait, on définit une fréquence dès qu'on a une onde : fréquence sonore pour onde sonore (son), fréquence lumineuse pour une onde lumineuse (lumière).
Si on transcrit le phénomène d'effet Doppler en terme de fréquence lumineuse, ça donne :
- si un objet s'approche de vous, vous recevez une fréquence plus forte que celle que l'objet émet ;
- si un objet s'éloigne de vous, vous recevrez une fréquence plus faible que celle que l'objet émet.
Or, sur la gamme des fréquences lumineuses (ce qu'on appelle un spectre), on voit que
(les fréquences augmentent de droite à gauche)
les faibles fréquences sont dans le rouge, et les hautes dans le bleu.
Donc si un objet s'approche de vous, vous le voyez plus dans quelle couleur ? Le ..... Bleu bien sûr ! Fréquence lumineuse plus forte, donc décalée vers le bleu !
Inversement, s'il s'éloigne, il se décale vers ... le rouge ! Et devinez quoi ? En anglais, décalage vers le rouge, ça se dit ... redshift ! Mais oui ! Trop fort !
Ainsi, le redshift d'un objet, c'est la mesure de son éloignement par rapport à nous =)
Il y en a deux types plus importants :
1) le redshift Doppler, dû à la vitesse relative d'un objet par rapport à nous, comme dans l'animation qui suit :
2) le redshift cosmologique, qui est dû à l'expansion de l'Univers. Bon, c'est relativement complexe à ce stade, mais essayons de simplifier les choses : l'Univers, c'est un gros ballon de baudruche (si si je vous jure !). Sur ce ballon, y a des dessins : les galaxies. Or l'Univers est en expansion, c'est-à-dire que le ballon se gonfle tout seul. Du coup qu'est-ce qui se passe ? Les dessins (les galaxies) s'éloignent les unes des autres de la même manière dans toutes les directions, alors qu'ils sont fixes par rapport à l'Univers lui-même. Mais s'il y a éloignement, il y a un effet Doppler (pour ceux qui veulent aller plus loin : on peut convertir la fréquence d'une onde lumineuse en longueur d'onde. Et donc dans le cas présent, c'est que l'onde s'étire de la même manière que l'Univers, donc la longueur d'onde augmente, et la fréquence diminue : décalage vers le rouge).
Voilà, c'était un peu violent aujourd'hui, mais j'espère que ça a été =)
Et pour ce week-end, plus violent encore :
Qu'est-ce que la matière noire ?
Et bien il ne me reste qu'à vous souhaiter un bon week-end, et si vous souhaitez approfondir sur l'effet Doppler et le redshift, je vous laisse ce lien : effet Doppler et redshift .
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