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1.5 : Conséquences du temps de trajet léger

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    Il y a une autre raison pour laquelle la vitesse de la lumière est une unité de distance naturelle pour les astronomes. Les informations sur l'univers nous parviennent presque exclusivement par le biais de diverses formes de lumière, et toutes ces lumières se déplacent à la vitesse de la lumière, c'est-à-dire une année-lumière par an. Cela limite la rapidité avec laquelle nous pouvons nous renseigner sur les événements de l'univers. Si une étoile se trouve à 100 années-lumière, la lumière que nous en voyons ce soir a quitté cette étoile il y a 100 ans et arrive tout juste dans notre quartier. Le plus tôt que l'on puisse apprendre des changements dans cette étoile, c'est 100 ans après les faits. Pour une étoile située à 500 années-lumière, la lumière que nous détectons ce soir est partie il y a 500 ans et diffuse des informations vieilles de 500 ans.

    Comme beaucoup d'entre nous sont habitués aux informations instantanées sur Internet, certains peuvent trouver cela frustrant.

    « Vous voulez dire, quand je verrai cette étoile là-haut », demandez-vous, « je ne saurai pas ce qui s'y passera réellement avant 500 ans ? »

    Mais ce n'est pas la façon la plus utile de réfléchir à la situation. Pour les astronomes, c'est maintenant que la lumière nous atteint ici sur Terre. Il n'y a aucun moyen pour nous de savoir quoi que ce soit sur cette étoile (ou autre objet) tant que sa lumière ne nous parvient pas. Mais ce qui peut sembler à première vue une grande frustration est en fait un énorme avantage déguisé. Si les astronomes veulent vraiment reconstituer ce qui s'est passé dans l'univers depuis ses débuts, ils doivent trouver des preuves sur chaque époque (ou période) du passé. Où pouvons-nous trouver aujourd'hui des preuves d'événements cosmiques survenus il y a des milliards d'années ?

    Le retard dans l'arrivée de la lumière apporte une réponse à cette question. Plus nous regardons loin dans l'espace, plus la lumière met du temps à arriver ici et plus elle a quitté son lieu d'origine. En observant des milliards d'années-lumière dans l'espace, les astronomes voient en fait des milliards d'années dans le passé. De cette façon, nous pouvons reconstituer l'histoire du cosmos et avoir une idée de son évolution au fil du temps.

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    Figure\(\PageIndex{1}\) : Le télescope spatial Hubble, représenté ici en orbite autour de la Terre, est l'un des nombreux instruments astronomiques utilisés dans l'espace. (source : modification des travaux de l'Agence spatiale européenne)

    C'est l'une des raisons pour lesquelles les astronomes s'efforcent de construire des télescopes capables de recueillir de plus en plus de lumière faible dans l'univers. Plus nous collectons de lumière, plus les objets que nous pouvons observer sont pâles. En moyenne, les objets plus pâles sont plus éloignés et peuvent donc nous renseigner sur des périodes encore plus profondes dans le passé. Des instruments tels que le télescope spatial Hubble (Figure\(\PageIndex{1}\)) et le Very Large Telescope au Chili (que vous découvrirez dans le chapitre sur les instruments astronomiques) offrent aux astronomes des vues de l'espace lointain et du temps lointain mieux que tout ce que nous avions auparavant.