redshift une question simple

[Daniel1958]

Bonjour

J'ai un peu de mal avec le Z du redshift. Je ne comprends sa définition. La phrase est pour moi ambiguë

Cf Wikipédia

Il est alors aisé de repérer un décalage entre λ0, la longueur d'onde observée en laboratoire (qui doit être celle réellement émise par la source), et λobs, celle observée par les instruments astronomiques.

Comment observer cela en laboratoire ????. Comment le calculer ? Ou est-ce simplement un "étalon" de référence pour une lumière spectrale type ? La coloration du rayonnement liée puissance calorifique de l'étoile (rouge, bleue, jaune) joue-t-elle ?

Cordialement
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[ThM55]

Bonjour. En laboratoire on peut très bien observer des raies d'émission et d’absorption (dans le spectre des étoiles ce sont des raies d'absorption). Je ne vais pas développer plus que ça, le mieux est de lire d'abord l'article sur la spectroscopie: https://fr.wikipedia.org/wiki/Spectroscopie .

[physeb2]

Bonjour,

ce sont bien les raies d'émission ou d'absorption qui sont recherchées comme le mentionne ThM55.
Maintenant, la question légitime serait "ok mais les raies de quels éléments et comment sait-on que ce sont bien ces raies que nous observons?"

En fait toute la difficulté réside dans le fait de reconnaitre quels sont les raies que nous observons pour ensuite les comparer aux énergie que nous mesurons en laboratoire.
Il est impossible de dire qu'une raie seule provient de telle transition électronique de tel atome. En revanche, si on observe plusieurs raies, alors on peut reconnaitre la répartion relative en énergie et donc déduire les transitions et les éléments associés. Alors on peut mesurer le décalage en énergie et en déduire le redshift spectroscopique associé.

[Daniel1958]

Bonjour,

ce sont bien les raies d'émission ou d'absorption qui sont recherchées comme le mentionne ThM55.
Maintenant, la question légitime serait "ok mais les raies de quels éléments et comment sait-on que ce sont bien ces raies que nous observons?"

En fait toute la difficulté réside dans le fait de reconnaitre quels sont les raies que nous observons pour ensuite les comparer aux énergie que nous mesurons en laboratoire.
Il est impossible de dire qu'une raie seule provient de telle transition électronique de tel atome. En revanche, si on observe plusieurs raies, alors on peut reconnaitre la répartion relative en énergie et donc déduire les transitions et les éléments associés. Alors on peut mesurer le décalage en énergie et en déduire le redshift spectroscopique associé.

Merci à ThM55 aussi donc ce n'est pas aussi simple que dans les livres qui ne s'étendent pas sur le sujet. Comment fait-on si la raie concerne d'autres atomes que l'hydrogène, de l'hélium et de l'argon par exemple ?
C'est pour moi un truc éblouissant de technicité et de d'astuces pour montrer ce que l'on ne devrait pas voir compte-tenu de l'éloignement des étoiles.
Je lis ça sur l'article de Wikipédia

Il était en effet convaincu que les étoiles se répartissaient selon une gradation logique à grande échelle

Bon c'est assez facile à comprendre mais pour une étoile pas trop éloignée comportant des éléments lourds de Supernova ; chercher la raie "standard" ne doit pas "être de la tarte. Mais cela doit être une épreuve très complexe.
C'est franchement un domaine où le genie de l'homme peut s'exprimer (et en Philo ça bas froid le positivisme). Il me semble avoir lu aussi qu'il y avait le rayonnement thermique propre de l'étoile aussi.


Une phrase simple (Wikipédia) mais un raisonnement compliqué et une mise en oeuvre de haute technicité.


Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[physeb2]

La mesure de redshift sur les étoiles est justement pas trop compliqué, car les décalages sont faibles et donc là pour le coup, c'est extrêmement simple de reconnaitre les éléments avec les transitions électroniques associées.

Ça devient beaucoup plus compliqué quand tu mesures le spectre des galaxies éloignées, car tu regarde pas seulement un objet et que les raies peuvent êtres sacrément déplacées.
Un spectre de galaxie, c'est la somme de tout les spectre des étoiles la composant convolués avec la poussière (et d'autres choses a prendre en compte). On cherche en particulier des raies d'émissions associées a la formation stellaire par exemple, mais pas que.

Pour faire évlauer le redshift spectroscopique sur des galaxies ou des quasars, il faut modéliser combinaisons de raies avec leur amplitudes possibles pour tout les redshifts afin de trouver ce qui ajuste le mieux. (c'est une explication grossière sans aucun détail)

[Daniel1958]

La mesure de redshift sur les étoiles est justement pas trop compliqué, car les décalages sont faibles et donc là pour le coup, c'est extrêmement simple de reconnaitre les éléments avec les transitions électroniques associées.

Ça devient beaucoup plus compliqué quand tu mesures le spectre des galaxies éloignées, car tu regarde pas seulement un objet et que les raies peuvent êtres sacrément déplacées.
Un spectre de galaxie, c'est la somme de tout les spectre des étoiles la composant convolués avec la poussière (et d'autres choses a prendre en compte). On cherche en particulier des raies d'émissions associées a la formation stellaire par exemple, mais pas que.

Pour faire évlauer le redshift spectroscopique sur des galaxies ou des quasars, il faut modéliser combinaisons de raies avec leur amplitudes possibles pour tout les redshifts afin de trouver ce qui ajuste le mieux. (c'est une explication grossière sans aucun détail)

Je dis merci pour tes explications claires. Néanmoins je reste impressionné par cette technique. Ce n'est pas la seule mais celle-ci est brillante.

Cordialement

[ThM55]

C'est pour moi un truc éblouissant de technicité et de d'astuces pour montrer ce que l'on ne devrait pas voir compte-tenu de l'éloignement des étoiles.
Je lis ça sur l'article de Wikipédia

Bien vu! En effet, la spectroscopie est bien un truc éblouissant d'astuce et de technicité.

[ThM55]

Et à ce propos, la vulgarisation est toujours prompte à décrire les grands accomplissements théoriques. Mais je ne connais aucun ouvrage de vulgarisation qui décrive en détail l'extraordinaire travail expérimental des opticiens du XIXème siècle en spectroscopie, alors que sans eux la physique quantique n'existerait pas. De même pour toutes les extensions de cette technique expérimentale dans le domaine de la chimie et de la physique nucléaire.

Je pense que c'est une lacune. Si je me trompe, je serais content d'obtenir des références.

[Daniel1958]

Et à ce propos, la vulgarisation est toujours prompte à décrire les grands accomplissements théoriques. Mais je ne connais aucun ouvrage de vulgarisation qui décrive en détail l'extraordinaire travail expérimental des opticiens du XIXème siècle en spectroscopie, alors que sans eux la physique quantique n'existerait pas. De même pour toutes les extensions de cette technique expérimentale dans le domaine de la chimie et de la physique nucléaire.

Je pense que c'est une lacune. Si je me trompe, je serais content d'obtenir des références.

Bonjour

Alors j'ai un livre de vulgarisation qui en parle un peu (de façon chronologique et thématique) : l'Almanach de l'Univers de Michel Rousselet éditions Vuibert Adapt. C'est succinct mais pas mal du tout. Et un des livres favoris, Astronomie et astrophysique Marc Séguin, Benoît Villeneuve Edition Deboeck mais il date de Février 2002 un peu cher + de 100 Euros mais excellent un pavé de 600 pages.

Cordialement

[ThM55]

Merci! Je vais regarder ça.