Mesures de distances dans l'Univers - Les questions de Robert

Les courants d'étoiles.

    La méthode suivante est assez curieuse. En voici le principe: Lorsque l'on roule en voiture sur une route bordée de platanes, on voit les arbres venir vers vers nous en semblant diverger d'un même point situé au loin dans l'axe de la route. Il se produit la m\ême chose pour les essaims d'étoiles filantes, elles ont toutes en réalité des trajectoires à peu près parallèles, mais en venant vers nous elles semblent diverger d'un même point appelé "radiant".

    Pour en revenir aux étoiles, on s'est aperçu qu'elles se regroupaient fréquemment en amas. Ceux-ci se déplacent pratiquement d'un seul bloc (du moins sur des échelles de temps relativement brêves) par rapport au Soleil. Le même phénomène que tout à l'heure est alors observable: Si l'amas se rapproche de nous, les étoiles semblent provenir d'un même point sur le fond du ciel, si au contraire elles s'éloignent, elles semblent alors converger vers un point. A propos des arbres du bord de la route, ils donnent également l'impression de se rapprocher d'autant plus vite de nous qu'ils en sont plus proches.

    Il en va de même pour les étoiles d'un amas, il y a une relation entre leur mouvement apparent et leur éloignement de nous. En pratique, on mesure pour chaque étoile de l'amas sa vitesse radiale (la projection de la vitesse réelle de l'étoile sur la droite nous reliant à celle-ci); son mouvement propre (l'angle parcouru sur le fond du ciel par intervalle de temps); et l'angle entre le point de divergence et l'étoile. Toutes les étoiles de l'amas sont supposées être à la même distance de nous (ce qui se justifie, vu le faible diamètre de l'amas comparé à son éloignement de nous).

    Le paramètre le "plus facile" à mesurer est la vitesse radiale. On le détermine par décalage des raies spectrales de l'étoile, c'est ce que l'on appelle l'effet Doppler. L'écart entre les raies mesurées et celles obtenues sur des sources de laboratoire donne directement la valeur de la vitesse radiale. Les deux autres paramètres sont un peu plus délicats à obtenir. La position du radiant se déduit des mouvements propres. Pour déterminer ceux-ci, il faut faire des observations séparées d'un long intervalle de temps, les valeurs sont en effet de l'ordre de quelques secondes d'arc par an. Et si l'on attend trop, les mouvements désordonnés des étoiles les une par rapport aux autres commencent à prendre le pas sur leur mouvement d'ensemble... On peut heureusement se débrouiller pour éliminer une bonne partie des mouvements parasites pour peu que l'on travaille sur un grand nombre d'étoiles. Par exemple, avec l'amas des Hyades, les relevés ont été faits sur 200 étoiles (la distance alors calculée était de 46pc=150Al). Comme pour les parallaxes, l'incertitude augmente rapidement avec la distance, si elle est de 5 à 25% en dessous de 500pc, elle atteint 50% à 55000pc, là aussi, il faut savoir s'arrêter à temps.

    Nous venons de voir la dernière des méthodes pouvant donner une valeur directe de la distance mesurée, du moins à la précision des instruments près (en mesurant une longueur avec un double décimètre, il ne faut pas compter pouvoir l'obtenir au micromètre près, pourtant, la mesure est dite "directe") Tous les procédés suivants ne seront "que" des extrapolations fondées sur l'observation des régions proches du Soleil