Voir loin = voir moins vite ?

[hlbnet]

C'est peut-être idiot mais je me demande si, à cause de l'expansion de l'univers, le fait de regarder loin dans l'espace fait que les phénomènes observés semblent se dérouler au ralenti ?

Par exemple, si j'observe une galaxie proche, je peux mesurer sa vitesse de rotation sur elle-même. Si j'observe une galaxie de même taille mais beaucoup plus lointaine, est-ce que je verrais la galaxie tourner plus lentement sur elle-même ?

Dans ce cas, les galaxies qui se trouvent extrêmement loin, proches des limites de l'univers observables seraient comme "figées" pour toujours (pour nous).

Me trompe-je ?
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[Mr Canard]

En n'étant pas astrophysicien, je dirais que non. La lumière voyage toujours à la même vitesse, la distance n’importe pas. Tu as beau être aussi loin que tu veux, deux faisceau de lumière émis à un temps t et un temps t + delta t te parviendront avec le même écart.

[hlbnet]

Dans un univers stationaire, j'adhère.
Mais, il faut tenir compte de l'expansion de l'univers !
La galaxie lointaine s'éloigne très vite de moi contrairement à la galaxie proche.
Donc ... (je sèche) ?

[Mr Canard]

La galaxie ne s’éloigne pas de toi, elle s’éloigne également du « big bang » si on veut, du moins de l’origine. Elle s’éloigne aussi pendant que toi tu t’éloignes. Du coup votre delta distance ne varie pas. Mais bon, je ne suis pas astrophysicien, il risque donc d’avoir une meute qui va arriver d’ici peu de temps. =)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

C'est peut-être idiot mais je me demande si, à cause de l'expansion de l'univers, le fait de regarder loin dans l'espace fait que les phénomènes observés semblent se dérouler au ralenti ?

Salut,

En effet. C'est relié au décalage vers le rouge. On peut appeller ça aussi "dilatation du temps cosmologique".

Par exemple, si j'observe une galaxie proche, je peux mesurer sa vitesse de rotation sur elle-même. Si j'observe une galaxie de même taille mais beaucoup plus lointaine, est-ce que je verrais la galaxie tourner plus lentement sur elle-même ?

Oui. Bien qu'à cette distance c'est un peu difficile à voir.

Mais ça a une influence sur la courbe de luminosité des supernovae (on en tient évidemment compte) qui est allongée.

Dans ce cas, les galaxies qui se trouvent extrêmement loin, proches des limites de l'univers observables seraient comme "figées" pour toujours (pour nous).

Mais là, non, car ça c'est à l'horizon cosmologique. Or celui-ci est exactement à la distance = l'age de l'univers. Donc :
- A cette époque c'est la "naissance" de l'univers, il n'y avait pas de galaxie
- C'est au-delà de l'époque d'émission du rayonnement fossile. Au-delà l'univers est opaque.
- Enfin, on a aussi et pour la même raison un décalage vers le rouge infini. On ne pourrait rien voir.

[hlbnet]

Ok, merci Deedee. Ca confirme que j'ai un modèle pas trop foireux en tête (quoique certainement trop simple).

Lorsque je disais "proches des limites de l'univers observable", je n'imaginait pas aller si loin. Je reste dans les limites des observations astronomiques, basées sur le rayonnement électromagnétique.

Alors, maintenant que j'en sait davantage, j'ai bien envie de reformuler ma dernière question de manière plus précise:
Pour les galaxies les plus lointaines que l'on peut observer, quel est le "facteur de ralentissement" c'est-à-dire le rapport entre les durées "observées" et les durées "réelles" ?

Ou bien, quel est ce facteur lorsqu'on observe le rayonnement fossile (ce qui doit être à peu près la même chose, non) ?

[hlbnet]

Sachant que le décalage vers le rouge du rayonnement fossile est 1100 (vu ici http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9..._vers_le_rouge), puis-je affirmer que lorsqu'on observe le rayonnement fossile, le "film" est ralenti d'un facteur 1100 par rapport à la vitesse réelle ?

Puis-je en conclure qu'une galaxie parmis les plus lointaines observables tourne apparemment environ 1000 fois moins vite qu'une galaxie proche comparable ?

[Gloubiscrapule]

Ou bien, quel est ce facteur lorsqu'on observe le rayonnement fossile (ce qui doit être à peu près la même chose, non) ?

Non les galaxies les plus lointaines observées sont à un redshift de 8, et il ne doit pas y avoir de galaxies du tout avant un redshift de 30. Donc ce n'est pas du tout pareil qu'au niveau du fond diffus à un redshift de 1100...

[Deedee81]

Salut,

Quand observer le mouvement du gaz (ralentit ou pas) ayant émis le rayonnement fossile, on peut se brosser, c'est trop loin. Même avec WMAP on n'a qu'une image "moyennée".

Oui, on peut dire qu'il est ralentit, mais difficile à vérifier.

Quand aux galaxies avec un redshift de 8, on ne voit qu'une petite tache sur les télescopes, quelques pixels. Même là, impossible de dire si elles tournent 8 fois moins vite (en apparence, bien sûr).

[hlbnet]

Merci à tous, c'est intéressant cette histoire de vision au ralenti.
Je m'en doutais (d'où ma question), mais maintenant c'est bien plus clair.

[invité576543]

Quand aux galaxies avec un redshift de 8, on ne voit qu'une petite tache sur les télescopes, quelques pixels.

Je ne connais pas de photo de galaxie à z>=8. On a fait mieux que le 7.6 de A1689-zD1 (et celle-là, c'est grâce à une "lentille gravitionnelle" qu'on arrive à la voir) ?

[Gloubiscrapule]

Je ne connais pas de photo de galaxie à z>=8. On a fait mieux que le 7.6 de A1689-zD1 (et celle-là, c'est grâce à une "lentille gravitionnelle" qu'on arrive à la voir) ?

On voit pas grand chose... mais bon:

http://firstgalaxies.org/hudf09

Sinon y en aurait même jusqu'à des redshift de 12 mais bon je pense que les incertitudes sont grandes:

http://hubblesite.org/newscenter/arc.../2004/07/text/

[invité576543]

(...)

Thanks, voilà qui va mettre à jour mes connaissances !

[morrow]

Bonjour,
A la lecture de cette discussion, je reste perplexe :
En quoi la vitesse, l'accèlération ou l'éloignement d'un objet (galaxie par exemple) peuvent-ils altèrer la vision que nous avons -ou aurions- de son cycle de rotation ?
Si quelqu'un avait un petit exemple ...
Merci, à bientôt.

[Deedee81]

Salut,

Je ne connais pas de photo de galaxie à z>=8. On a fait mieux que le 7.6 de A1689-zD1 (et celle-là, c'est grâce à une "lentille gravitionnelle" qu'on arrive à la voir) ?

Excuse bison : j'avais arrondi. Excuse réelle : je n'avais pas vérifié le chiffre

A la lecture de cette discussion, je reste perplexe :
En quoi la vitesse, l'accèlération ou l'éloignement d'un objet (galaxie par exemple) peuvent-ils altèrer la vision que nous avons -ou aurions- de son cycle de rotation ?
Si quelqu'un avait un petit exemple ...

Un objet qui s'éloigne est toujours "ralentit" par rapport à nous. C'est dû à l'effet Doppler classique et la dilatation du temps.

Prenons un exemple sans la relativité. Ue roue tourne sur elle même. Elle fait un tour sur elle-même à chaque seconde.

La roue s'éloigne de toi à (très) grande vitesse. Disons 200000 km par seconde.

Tu la vois dans une position donnée au temps t=0. Puis elle fait un tour sur elle-même en une seconde. MAIS pendant ce temps, elle s'est déplacée de 200000 kilomètres. La lumière doit donc mettre du temps pour arriver jusquà toi, environ 0.66 seconde. Donc, tu vas constater qu'elle a fait un tour complet en 1.66 seconde. Tu la vois tourner plus lentement.

A cela s'ajoute la dilatation du temps relativiste qui devient importante dès que la vitesse approche celle de la lumière.

Cet effet affecte tout. Par exemple, la durée de la luminosité d'une supernovae. On sait (en observant les supernovae "proches") que la durée est une fonction de l'intensité de la luminosité. Or la luminosité diminue comme le carré de la distance tandis que la durée, elle, varie avec cet effet Doppler (grosso modo proportionnel à la distance, du moins si on ne regarde pas trop loin ). On a donc une mesure de la distance. L'effet Doppler peut aussi être mesuré directement en regardant les raies spectrocopiques. On peut ainsi établir une courbe précise : effet Doppler - distance. C'est ce qui a permis de voir que l'univers est en expansion accélérée (effet qui a depuis été confirmé indépendamment, notamment par la mesure de la densité moyenne de l'univers à l'aide des lentilles gravitationnelles faibles).

[morrow]

Bonjour,
D'accord DeeDee. L'exemple de la roue est excellent ; ce serait une roue qui s'éloignerait de nous sur un axe fixe hélicoïdal avec un pas d'hélice de 200 000 km.
Merci. A+.