La lumière que nous voyons des étoiles est-elle extrêmement ancienne?

Oui, le la vitesse de la lumière dans le vide (ou c ) est de 299 792 458 m / s et un année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année julienne (365,25 jours), qui se présente sous la forme 9,4605284 × 10 ¹⁵ mètres. Puisque c est la vitesse maximale à laquelle toutes les énergies, matières et informations de lUnivers peuvent voyager, cest la constante physique universelle sur laquelle lannée-lumière ( ly ) comme lune des unités astronomiques de longueur est basée.

Cela signifie que la lumière visible en tant que rayonnement électromagnétique ne peut pas voyager plus rapide que c et en une année julienne, il peut parcourir une distance maximale de

d = t * c

d est la distance en mètres

t temps en secondes

c la vitesse de la lumière dans le vide en mètres par seconde

Si nous calculons cette distance pour un objet ly distant de 4,243, cela se traduit par 4.243 * 365.25 * 86,400 s * 299,792,458 m * sˉ¹ ou exactement 40 141 879 395 160 334,4 mètres (environ 40 billion kilomètres ou 25 billions de miles).

Cest le distance parcourue depuis la dernière réflexion de la lumière (ou dans notre cas émise, puisque Proxima Centauri est une étoile naine rouge ) de la surface o Si un objet céleste sera 4243 années juliennes plus tard visible à notre point dobservation, dans ce cas notre planète Terre doù la distance à Proxima Centauri que vous avez citée a été mesurée.

Plus le télescope est puissant, plus nous pouvons voir loin dans le passé car la lumière est beaucoup plus ancienne! Il en va de même quelle que soit la distance de lobjet que vous observez, mais lastronomie est particulièrement soignée à cet égard et nous pouvons observer des objets si éloignés que nous les voyons depuis le moment où ils se formaient encore.

Pour en savoir plus sur les autres unités utilisées pour mesurer des objets éloignés, vous voudrez peut-être lire cette question sur le parsec.

Commentaires

• Ainsi, quand nous regardons le ciel nocturne, nous regardons le passé. Laissons ‘ dire l’une des étoiles nous voyons dans le ciel aller supernova et et nest plus là et laissez ‘ dire que cette supernova était ‘ petite ‘ et pourrait ‘ avoir été vu uniquement si vous étiez littéralement à côté de létoile. Soit ‘ s dire que cette étoile est à environ 4 fois. Donc dans 4 ans, nous ne verrons plus létoile, non?
• @NuWin supernova aussi petite. Dans quatre ans, vous verriez la supernova (après que la lumière a déjà voyagé pendant quatre ans du point de vue dun observateur sur Terre) qui sestomperait progressivement jusquà ce quelle ‘ ne soit plus visible à lœil nu. De plus, tout le monde mourrait.

Une réponse plus profonde est « oui et non ». Dans le cadre de référence de la lumière elle-même, le voyage de Proxima à ici est instantané. Dans notre cadre de référence, cela prend quatre ans – tout cela est lié à la relativité et à la nature de lespace-temps.

Mais au quotidien, nous regardons en effet dans le temps la lumière des étoiles.

Commentaires

•  » Dans le cadre de référence de la lumière elle-même, le trajet de Proxima à ici est instantané .  » Pourriez-vous développer cela avec quelques explications, sil vous plaît?
• En général, lespace et le temps en réalité font partie dun seul  » spacetime  » et si un objet se déplace dans lespace-temps à la vitesse de la lumière, il ne connaît pas le temps. Ceci en.wikipedia.org / wiki / World_line pourrait aider, bien que, comme beaucoup darticles de Wikipédia sur la science, cela ne ‘ pas faire beaucoup de prisonniers quand il sagit de présenter un sujet.
• Cela devient bizarre (dans un genre de mode de relativité générale normale de bourdonnement) quand vous pensez à la perspective du photon ‘. Le photon est émis par létoile et reçu instantanément par votre œil. Dans un sens réel, ce photon naurait pas pu être émis à moins que  » lunivers sache  » (ou  » structuré de telle sorte … « ) que votre œil serait là pour le regarder précisément au moment où vous lavez regardé. Chaque photon doit avoir à la fois un début et une fin  » déjà en place « . Ainsi, un univers avec une seule étoile ne pourrait pas émettre de photons car il ny aurait rien pour les recevoir.

En fait, la lumière qui nous frappe de Proxima Centauri na pas forcément 4 243 ans. Peut-être que certains des photons arrivant ici ont été créés dans la photosphère de Proxima. Mais certains dentre eux auront été créés au centre de létoile, et ces photons peuvent mettre de nombreuses années à arriver à la photosphère, où ils sont alors «émis».

Pour notre soleil, il est écrit (dans larticle de Wikipedia sur notre soleil ):

 » Les rayons gamma (photons de haute énergie) libérés dans les réactions de fusion sont absorbés dans seulement quelques millimètres de plasma solaire puis réémis dans une direction aléatoire et à une énergie légèrement inférieure. Par conséquent, il faut beaucoup de temps pour que le rayonnement atteigne la surface du Soleil. Estimations du temps de parcours des photons compris entre 10 000 et 170 000 ans. « 

De même, de nombreux photons arrivant de Proxima peuvent avoir plusieurs dizaines de milliers dannées. Leur temps de trajet depuis la photosphère de Proxima nest quune petite partie de leur voyage sur Terre.

Commentaires

• Je pense que cest utile et intéressant pour mention (+1), mais ce type didéalisation ‘ aléatoire ‘ me paraît plus quun peu étrange et trompeur. div id = « 2cf80fee06 »>

Toute lumière que nous voyons vient du passé. La lumière dune ampoule à 3 mètres de distance arrive 10 ns après avoir laissé lampoule dans votre œil. Pour les courtes distances, ce délai est négligeable (10 ns équivaut à 10 milliardièmes de seconde), mais à léchelle astronomique, il devient significatif. La lumière du Soleil met 8 minutes et 20 secondes pour atteindre la Terre, donc quand nous voyons le Soleil, cest le Soleil comme il était il y a 8 minutes. Si le Soleil mourait soudainement, nous ne le remarquerions pas pendant 8 minutes.

Il en va de même pour les autres étoiles de notre galaxie. La lumière dune étoile à 4 années-lumière met 4 ans à nous atteindre; cest la définition dune année-lumière.

On pourrait faire la comparaison suivante: supposons quil y ait une ville à 100 années-voitures de lendroit où vous habitez.Cela signifie quil faut 100 ans à une voiture pour vous joindre. Lorsquune voiture de cette ville vous parvient aujourdhui, elle est partie en 1914. Ce ne sera pas une berline 2010, mais une Ford T. Lorsque la voiture arrive, vous êtes à la recherche de 100 ans dans le passé.

Ceci regarder dans lhistoire est très pratique pour les cosmologistes. Vous voulez savoir à quoi ressemblaient les galaxies il y a 13,5 milliards dannées, quand lUnivers était encore jeune? Eh bien, recherchez la lumière qui est en cours depuis ce temps. Elle a laissé la galaxie à létude il y a 13,5 milliards dannées et vous montre à quoi ressemblait cette galaxie à lépoque. Elle ne vous dit rien sur son état actuel. Il peut avoir heurté une autre galaxie ou absorbé par un trou noir. Il ny a aucun moyen de savoir autre que dattendre encore 13,5 milliards dannées, jusquà ce que la lumière émise maintenant nous atteigne.

Une autre chose intéressante à observer de ce passé lointain est le rayonnement cosmique de fond micro-ondes (CMB). Cest le rayonnement du Big Bang, qui est en cours depuis 13,8 milliards dannées. Bien sûr, aujourdhui, le Big Bang est de lhistoire, mais grâce à la vitesse de la lumière « limitée », cette histoire est continuellement en cours pour nous.

edit
Entrez la relativité. Nous disons donc que la lumière de Proxima Centauri est en cours depuis 4,2 ans, mais seulement de notre point de vue . Au fur et à mesure que les objets se rapprochent de la vitesse de la lumière, leur temps ralentit, et finalement, lorsque vous atteindrez la vitesse de la lumière, le temps sarrêterait complètement. Maintenant, les photons voyagent à la vitesse de la lumière, donc pour eux le temps est au point mort. Du point de vue du photon , il parcourt toute la distance entre Proxima Centauri et la Terre instantanément : il arrive sur Terre en même temps quil quitte Proxima Centauri! (Vous ne pouvez « pas faire cela avec des objets qui ont une masse.)

Voyager à la vitesse de la lumière a des implications pour les deux lespace et le temps. En plus de navoir aucune expérience du temps, les photons ne perçoivent aucun espace dans la direction de leur voyage. Ainsi leur voyage spatial « instantané » couvre une distance nulle. En dautres termes, chaque photon perçoit votre globe oculaire comme attaché à la photosphère de Alpha Centauri, permettant ainsi un temps de parcours très court …

Commentaires

• Alors … dans le cadre de référence du photon, il nest allé nulle part, instantanément. Pourtant, vous parlez de photons et de  » leur voyage  » – mais apparemment il ny avait pas de voyage et ne peut JAMAIS ÊTRE tout voyage. Que signifie existe ‘ pour exactement 0 fois? On dirait que vous ‘ dites dans le cadre de référence des photons, les photons nexistent ‘.