Qu'est-ce que Blueshift?

L'astronomie a un certain nombre de termes qui semblent exotiques pour le non-astronome. La plupart des gens ont entendu parler des «années-lumière» et du «parsec» comme termes de mesures à distance. Mais, d'autres termes sont plus techniques et peuvent sembler "de la jargon" à des gens qui ne connaissent pas grand-chose à l'astronomie. Deux de ces termes sont «redshift» et «blueshift». Ils sont utilisés pour décrire le mouvement d'un objet vers ou loin d'autres objets dans l'espace.

Redshift indique qu'un objet s'éloigne de nous. "Blueshift" est un terme que les astronomes utilisent pour décrire un objet qui se déplace vers un autre objet ou vers nous. Quelqu'un dira, "Cette galaxie est décalée par rapport à la Voie lactée", par exemple. Cela signifie que la galaxie se déplace vers notre point dans l'espace. Il peut également être utilisé pour décrire la vitesse que prend la galaxie à mesure qu'elle se rapproche de la nôtre.

Le redshift et le blueshift sont déterminés en étudiant le spectre de la lumière rayonnée par l'objet. Plus précisément, les "empreintes digitales" des éléments du spectre (qui sont prises avec un spectrographe ou un spectromètre), sont "décalées" vers le bleu ou le rouge en fonction du mouvement de l'objet.

Blueshift est le résultat direct d'une propriété du mouvement d'un objet appelée l'effet Doppler, bien qu'il existe d'autres phénomènes qui peuvent également entraîner un décalage de la lumière. Voici comment ça fonctionne. Prenons à nouveau cette galaxie comme exemple. Il émet radiation sous forme de lumière, rayons X, ultraviolets, infrarouges, radio, lumière visible, etc. À l'approche d'un observateur dans notre galaxie, chaque photon (paquet de lumière) qu'il émet semble être produit plus près dans le temps du photon précédent. Cela est dû à l'effet Doppler et au mouvement propre de la galaxie (son mouvement dans l'espace). Le résultat est que les pics de photons apparaître d'être plus proches les uns des autres qu'ils ne le sont en réalité, ce qui rend la longueur d'onde de la lumière plus courte (fréquence plus élevée, et donc énergie plus élevée), comme déterminé par l'observateur.

Le blueshift n'est pas quelque chose qui peut être vu avec l'œil. C'est une propriété de la façon dont la lumière est affectée par le mouvement d'un objet. Les astronomes déterminent le décalage bleu en mesurant de minuscules décalages dans les longueurs d'onde de la lumière de l'objet. Ils le font avec un instrument qui divise la lumière en ses longueurs d'onde composantes. Normalement, cela se fait avec un "spectromètre" ou un autre instrument appelé "spectrographe". Les données qu'ils recueillent sont représentées graphiquement dans ce qu'on appelle un «spectre». Si les informations claires nous indiquent que l'objet se déplace vers nous, le graphique apparaîtra "décalé" vers l'extrémité bleue de l'électromagnétique spectre.

En mesurant les déplacements spectraux de étoiles dans le voie Lactée, les astronomes peuvent tracer non seulement leurs mouvements, mais aussi le mouvement de la galaxie dans son ensemble. Des objets qui s'éloignent de nous apparaîtront redshifted, tandis que les objets approchant seront décalés. La même chose est vraie pour l'exemple de galaxie qui vient vers nous.

L'état passé, présent et futur de l'univers est un sujet brûlant en astronomie et en science en général. Et l'une des façons d'étudier ces états est d'observer le mouvement des objets astronomiques autour de nous.

À l'origine, le univers était censé s'arrêter au bord de notre galaxie, la Voie lactée. Mais, au début des années 1900, l'astronome Edwin Hubble trouvé qu'il y avait des galaxies en dehors de la nôtre (celles-ci avaient en fait été observées précédemment, mais les astronomes pensaient qu'elles étaient simplement une sorte de nébuleuse, pas des systèmes entiers d'étoiles). Il existe désormais plusieurs milliards de galaxies dans l'univers.

Cela a changé toute notre compréhension de l'univers et, peu de temps après, a ouvert la voie au développement d'une nouvelle théorie de la création et de l'évolution de l'univers: la théorie du Big Bang.

L'étape suivante consistait à déterminer où nous en sommes dans le processus d'évolution universelle et ce que gentil de l'univers dans lequel nous vivons. La question est vraiment: l'univers est-il en expansion? Passation de marchés? Statique?

Pour répondre à cela, les astronomes ont mesuré les déplacements spectraux de galaxies de près et de loin, un projet qui continue de faire partie de l'astronomie. Si les mesures lumineuses des galaxies étaient déformées en général, cela signifierait que l'univers est en train de se contracter et que nous pourrions nous diriger vers un "gros resserrement" alors que tout dans le cosmos se refermerait.

Cependant, il s'avère que les galaxies s'éloignent en général de nous et apparaissent redshifted. Cela signifie que l'univers est en expansion. Non seulement cela, mais nous savons maintenant que l'expansion universelle s'accélère et qu'elle s'est accélérée à un rythme différent dans le passé. Ce changement d'accélération est entraîné par une force mystérieuse connue sous le nom générique énergie noire. Nous avons peu de compréhension de la nature de l'énergie sombre, seulement qu'il semble être partout dans l'univers.

• Le terme «blueshift» fait référence au décalage des longueurs d'onde de la lumière vers l'extrémité bleue du spectre lorsqu'un objet se déplace vers nous dans l'espace.
• Les astronomes utilisent le décalage bleu pour comprendre les mouvements des galaxies les uns vers les autres et vers notre région de l'espace.
• Redshift s'applique au spectre de lumière des galaxies qui s'éloignent de nous; c'est-à-dire que leur lumière est décalée vers l'extrémité rouge du spectre.

• Cool Cosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• "La découverte de l'univers en expansion." L'univers en expansion, skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
• NASA, NASA, imagine.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

Édité par Carolyn Collins Petersen.