L'observation astronomique
Afin d'étudier les premières étoiles, le télescope James Webb a été lancé le 15 décembre 2021. Il
se trouve à 1,6 million de kilomètres de la Terre. Plus grand et plus performant que son prédecesseur
Hubble, il permet d'observer des objets célestes plus lointains et de façon plus précise.
Quelles sont les unités adaptées pour exprimer les distances dans l'Univers ?
Doc.1: L'étoile Earendel a été découverte en mars 2022 par le télescope Hubble.
Il s'agit de l'étoile la plus lointaine jamais observée, si lointaine que la lumière
émise par celle-ci a voyagé pendant près de 13 milliards d'années avant de
parvenir jusqu'à la Terre !! A titre de comparaison, la lumière met environ une
seconde pour faire la distance Terre- Lune.
Aujourd'hui, cette étoile est encore plus éloignée en raison de l'expansion de
l'Univers. Par rapport à la Terre, sa distance actuelle est estimée à 2,7x 1026 m !!
De la lumière qui partirait aujourd'hui Earendel mettrait près de 28 milliards
d'années avant d'atteindre notre position dans l'Univers !
Doc.2: Année-lumière
L'année-lumière (al) est une unité de distance correspondant à la distance parcourue par la lumière en
une année dans le vide, soit environ 9 500 milliards de kilomètres: 1 al = 9,5 x 10 15 m
Doc.3: Unité astronomique
L'unité astronomique (ua) correspondant à la distance moyenne Terre-Soleil, soit environ 150 millions de
kilomètres. Elle est utilisée pour exprimer les distances entre les objets célestes du Système solaire, ou
proche: 1 ua = 1,5 × 10" m
Questions:
1- L'année-lumière est-elle une unité de distance- vitesse ou temps ?
2- Expliquer pourquoi les kilomètres ne sont pas une unité adaptée à l'échelle de l'Univers.
3- Vérifier par un calcul (on cherche, on connait, on utilise), la valeur indiquée dans le doc.2
sachant que la lumière se propage dans le vide à une vitesse de 300 000 km/s.
4- Exprimer sous forme d'écriture scientifique, la distance Terre- Earendel en année-lumière.
5- Exprimer sous forme d'écriture scientifique et en unité astronomique, la taille de notre
système solaire de diamètre égal à 15 milliards de kilomètres.
6- A la lecture du doc.1, proposer une explication à l'expression « Voir loin, c'est voir le passé ».