Vitesse radiale d'une étoile
Bonsoir à tous,
Je pense avoir globalement compris la manière dont on calcule la vitesse radiale d'une étoile mais je préfère vous soumettre ma pensée afin que vous me corrigiez éventuellement (je n'ai pas pu vérifier sur internet certains points que je vais évoquer).
On considère un système {étoile,planète}. Ce système est en rotation autour de son barycentre G, donc l'étoile est en orbite autour de G. On cherche alors à mettre en exergue les variations de la vitesse radiale de cette étoile.
On s'aide, pour cela, du décalage vers le rouge. Autrement dit, on établit le spectre de notre étoile, et on prend une raie d'absorption sur ce spectre dont on note la longueur associée λ'. Au laboratoire, on détermine la vraie longueur d'onde associée à la raie que l'on note λ. On effectue ainsi la différence spectrale d = λ'-λ. Soit v la vitesse radiale de notre étoile. La formule de Doppler-Fizeau nous donne la relation v/c=d/λ, on a donc v=cd/λ, ou encore v=c*[(λ'/λ)-1]. Ainsi, on obtient, si on réalise plusieurs mesures, un graphe donnant l'évolution de v en fonction du temps. Or, comme il est plus convivial de travailler avec des valeurs oscillant autour de 0, on enlève à notre vitesse la valeur de la vitesse de notre système {étoile,planète}, vitesse qui est constante. Ainsi, on se retrouve avec des valeurs oscillant autour de 0, et si le graphe est sous l'axe des abscisses, alors l'étoiles "ralentie" (elle se rapprocherait de l'observateur si le système était immobile, c'est à dire si la position de son barycentre ne variait pas), sinon, elle "accélère" (elle se rapprocherait si le système était immobile).
Si je demande votre aide, c'est que sur beaucoup de site, je vois directement le graphe de la vitesse radiale osciller autour de 0, et on nous dit que selon sa position avec l'axe des abscisses, alors l'étoile s'éloigne ou se rapproche, mais cela me dérange car le système contenant cette étoile possède une vitesse initiale donc on ne peut pas conclure aussi facilement! Mon interprétation semble résoudre ce problème mais du coup je me demande si elle est valable.
Plus particulièrement, si je vous parle de ça aujourd'hui, c'est parce que je sort d'un bac blanc de physique où on avait un exercice sur cela. J'ai perdu énormément de temps sur une question qui en parlait, et après coup, je pense que l'énoncé avait un problème. Je vous met le lien de l'exercice si vous voulez jeter un coup d’œil : http://labolycee.org/2016/2016-AmNor...netes-5pts.pdf
Vous devez vous dire qu'il y a plus de chances que je me sois trompé plutôt que l'exercice soit faux, dans ce cas, je vous saurais gré de m'expliquer ceci :
Si vous remarquez bien, dans l'énoncé (document 1), il est tout d'abord dit que la vitesse radiale s'obtient en ajoutant ou en enlevant une perturbation à la vitesse moyenne du système (comme je l'ai sous entendu avant, je suppose que cette vitesse est celle du barycentre et qu'elle est constante vu la formulation), mais à la question 1.1, on nous dit que la formule de Doppler-Fizeau permet de retrouver la vitesse du système et non la vitesse radiale, or cette vitesse étant constante, cela implique que le décalage spectrale l'est aussi (puisque toutes les autres valeurs sont constantes), mais dans le document 1, on voit clairement que la longueur d'onde mesurée varie et donc ce décalage ne peut être constant. De plus, on nous demande surtout la vitesse radiale de l'étoile et non du système contenant cette étoile. Enfin, la formule de Doppler-Fizeau ne fait pas intervenir la vitesse radiale à la place de la vitesse du système ? J'ai l'impression qu'ils se sont emmêlés les pinceaux avec la vitesse radiale de l'étoile et la vitesse du système. Bref, je ne sais pas si c'est moi qui bug, ou si la question est vraiment fausse. En tout cas, la correction que j'ai trouvé me parait également étrange (http://labolycee.org/2016/2016-AmNor...netes-5pts.pdf).
C'est dommage, la question m'a fait perdre beaucoup de temps et l'exercice avait l'air intéressant.
Merci sincèrement de m'avoir lu, et de prendre éventuellement le temps de me répondre.
Cordialement.
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Envoyé par Vokaveokovastic 