Mesurer la magnitude absolue d'une galaxie

[inviteaa85155c]

Bonjour !

J'essaie de savoir comment on a déterminé l'âge de l'univers.
C'est possible grâce à la loi de Hubble par exemple. Mais pour l'appliquer il faut pouvoir déterminer la constante de Hubble, et pour ce faire il faut être capable de mesurer à quelle distance sont les galaxies, et donc pourvoir calculer la magnitude absolue d'une galaxie.

Je me suis documenté : Les galaxies

Ils parlent d'élargissement de raie spectrale due à la rotation de la galaxie sur elle-même (attention il ne s'agit pas du décalage vers le rouge dont on se sert pour la loi de Hubble), et disent que par l'élargissement de cette raie on peut déterminer directement la magnitude absolue de la galaxie.
C'est là que je ne comprends pas : ca signifierait qu'il y a un lien direct entre la brillance et la vitesse de rotation d'une galaxie... comment se fait-ce ?

Merci pour votre avis éclairé
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[inviteae224a2b]

Bonjour Bigbenne,

pour commencer je dirai qu'aujourd'hui le test sur la loi de hubble et plus largement sur l'expansion de l'univers se fait avec des supernovae. Elles ont la particularité d'avoir une relation 'largeur temporelle du pic'-'intensité du pic'. On déduit la distance en mesurant la largeur de ce pic de luminosité et le flux reçu.


Pour ce qui est des galaxies, si tu peux mesurer la vitesse de rotation de la galaxie, tu peux remonter à sa masse. Ensuite tu peux utiliser des spectres simulés pour la masse trouvé et faire correspondre les flux avec la distance de luminosité correspondante. Je n'ai pas lu la page mais c'est comme ça que j'essaierai de le faire. Maintenant il faut savoir que les galaxies ne sont pas des objets simple et que les simulations ne sont pas évidentes. Si cela t'intéresse il y a les simu de (Bruzual & Charlot) (2003 surtout) qui sont internationnalement reconnues. Au passage, il est plus simple d'avoir un spectre de galaxie elliptique (rouge).

[invite88ef51f0]

Salut,

ca signifierait qu'il y a un lien direct entre la brillance et la vitesse de rotation d'une galaxie... comment se fait-ce ?

Ce lien (la relation de Tully-Fisher) est purement empirique. On sent bien qu'il doit y avoir un lien : la vitesse de rotation de la galaxie dépend de la gravité, donc de la masse et plus il y a de masse et plus la galaxie est lumineuse. Il se trouve qu'on observe une très bonne corrélation, pour les galaxies spirales, mais l'origine n'est pas simple. Je présume que les spécialistes des galaxies ont des modèles plus ou moins raffinées qui permettent de retrouver Tully-Fisher, mais ça ne provient pas directement d'un principe physique fondamental.

[inviteaa85155c]

Merci pour vos réponses

On sent bien qu'il doit y avoir un lien

j'essaie de m'imaginer sur un exemple simple :
une étoile double constituée des deux étoiles de masses égales : soit 2 lourdes, soit 2 légères.
Elles decrivent un cercle autour de leur centre de gravité.
Si ces deux systèmes décrivent une orbite de même diamètre, les étoiles légères doivent tourner moins vite que les lourdes pour que la force centrifuge (moins grande) soit équilibrée avec la force d'attraction.
Ce qui m'embrouillait c'était que si le système léger décrit une orbite plus petite, il doit tourner plus vite, et donc il est possible d'avoir un sytème peu brillant qui tourne vite. Mais l'erreur c'est que ce n'est pas la vitesse de rotation qui est importante, c'est la vitesse tangentielle !

En prenant des orbites de rayon R et 2R, j'obtiens une vitesse tangentielle racine(2) fois plus grande pour l'orbite interne. Donc en théorie, le lien entre la vitesse de rotation et la masse dépend de la taille de la galaxie. Ca doit expliquer les disparités sur la courbe (il obtiennent un nuage de points autour de la droite), mais au final on doit pouvoir s'en tirer avec le nivellement statistique...

[A voir en vidéo sur Futura]

[vanos]

Bonsoir,

C'est étrange, personne n'a évoqué les céphéides, ce sont pourtant elles qui servirent pour les premières mesures, Hubble les abondamment utilisées pour construire sa théorie.

[invite88ef51f0]

Le lien du premier message parle des céphéides.
Pour la détermination des échelles cosmologiques, on a tout un système d'"échelle" : différentes méthodes ayant un domaine d'application donné et qui se recouvrent partiellement avec le niveau précédent, ce qui permet de les calibrer les unes sur les autres.