L’étoile d’Eddington

[Mailou75]

Bonsoir,

Le titre fait référence à une des confirmations de la RG, l’observation par Eddington lors d’une éclipse d’une étoile située derrière le soleil et pourtant vue à coté à cause de la courbure spatiale des rayons lumineux. Depuis on a des tas d’exemples de mirages gravitationnels d’objets situes derrière des galaxies, mais pour ma question l’étoile suffira...

Supposons que je suis à 10 années lumière de l’étoile. Sa distance visuelle (3D) correspond bien à sa distance angulaire. Maintenant plaçons une masse entre les deux, pas tout a fait dans l’axe, juste pour dire que je ne reçois qu’une image, pas un disque autour de la masse. On va supposer que, dans l’espace de l’observateur la déviation courbe rallonge le chemin à 11 années lumière (c’est absurde mais peu importe). L’observateur va voir, non pas la courbe, mais une image au bout d’une droite (l’étoile a coté et pas derrière la masse). Cette droite sera une tangente à la courbe au point d’impact dans l’oeil, a priori.

La question est : à quelle distance voit on l’étoile ?

J’imagine que ce n’est ni 10al (précisément), ni 11. La réponse peut introduire des distances différentes (Vue 3D, taille angulaire). Simplement quand on «redresse un rayon courbe», comment est ce qu’on fabrique une image avec ?

Merci pour votre aide

Mailou
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

l’observation par Eddington lors d’une éclipse d’une étoile située derrière le soleil et pourtant vue à coté à cause de la courbure spatiale des rayons lumineux.

Eddington a seulement mesure un deplacement des Hyades entre-elles, qui est suffisant pour prouver la relativite generale. S'il avait observe des etoiles supposees etre derriere le Soleil durant l'eclipse, je pense que personne ne l'aurait accuse a l'epoque d'erreur de mesure et de biais de confirmation

La lumiere des etoiles derriere le Soleil se trouve dans la couronne solaire et ne serait pas observable, meme pendant une eclipse.

T-K

[Mailou75]

Bonjour et merci,

Ok pour Eddington. D’ailleurs en l’écrivant je me suis dit que «derrière le soleil» c’etait sans dout un peu fort comme deformation... ma question est avant tout théorique : Que fait notre oeil quand il reçoit un rayon courbe ?

Merci

[Deedee81]

Salut,

Que fait notre oeil quand il reçoit un rayon courbe ?

Rien de spécial, à part battre les cils à la Marilyn Monroe

Mais notre cerveau lui interprète l'image vue comme si les rayons lumineux étaient allé tout droit

EDIT exemple : le phénomène bien connu des mirages. Et quand on a un miroir notre cerveau corrige car "il sait" qu'il y a un miroir (sauf si on s'est paumé dans le palais de glaces )

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Bonsoir,

Le titre fait référence à une des confirmations de la RG, l’observation par Eddington lors d’une éclipse d’une étoile située derrière le soleil et pourtant vue à coté à cause de la courbure spatiale des rayons lumineux. Depuis on a des tas d’exemples de mirages gravitationnels d’objets situes derrière des galaxies, mais pour ma question l’étoile suffira...

Supposons que je suis à 10 années lumière de l’étoile. Sa distance visuelle (3D) correspond bien à sa distance angulaire. Maintenant plaçons une masse entre les deux, pas tout a fait dans l’axe, juste pour dire que je ne reçois qu’une image, pas un disque autour de la masse. On va supposer que, dans l’espace de l’observateur la déviation courbe rallonge le chemin à 11 années lumière (c’est absurde mais peu importe). L’observateur va voir, non pas la courbe, mais une image au bout d’une droite (l’étoile a coté et pas derrière la masse). Cette droite sera une tangente à la courbe au point d’impact dans l’oeil, a priori.

La question est : à quelle distance voit on l’étoile ?

J’imagine que ce n’est ni 10al (précisément), ni 11. La réponse peut introduire des distances différentes (Vue 3D, taille angulaire). Simplement quand on «redresse un rayon courbe», comment est ce qu’on fabrique une image avec ?

Merci pour votre aide

Mailou

Si on prend l'exemple des mirages gravitationnels des quasars, on a une focalisation qui augmente la luminosité, mais qui ne touche pas au spectre (on dit que la lentille gravitationnelle est achromatique). Concernant la taille angulaire, la transformation peut être séparée en deux termes, la convergence (augmentation de la taille) et la transvection (étirement).

Si on veut passer de ce mirage à la distance vrai il faut forcément modéliser la lentille et comprendre la physique du processus. Le terme "voir" dans le périmètre de ta question doit être précisé. Si la luminosité est multipliée par quatre on la verra deux fois plus près. Tout en sachant que c'est un effet de lentille.

[Mailou75]

Merci pour vos réponses,

@Deedee
Tu as répondu à coté de la plaque mais je pense que tu le sais

…..

Si on prend l'exemple des mirages gravitationnels des quasars, on a une focalisation qui augmente la luminosité, mais qui ne touche pas au spectre (on dit que la lentille gravitationnelle est achromatique).

D'accord, ça veut dire qu'il n'y a aucun shift vu, les raies spectrales de l'objets ne sont pas modifiées ?

Concernant la taille angulaire, la transformation peut être séparée en deux termes, la convergence (augmentation de la taille) et la transvection (étirement).

Je n'arrive pas bien à saisir dans quelles directions vont jouer la convergence et la transvection. J'ai l'impression que la convergence traite de l'angle d'arrivée entre les rayons (avec un angle plus grand), la transvection concernerait alors l'étirement en forme de cercle autour de la masse ? Peux tu préciser stp ?

Si on veut passer de ce mirage à la distance vrai il faut forcément modéliser la lentille et comprendre la physique du processus.

Oui je sais bien que pour un résultat concret il me faudra la formule exacte. Mais pour l'instant je ne l'ai pas et le sujet ici est déjà de comprendre comment ça fonctionne dans les grandes lignes. (Parce que même avec la formule exacte d'une géodésique courbe je ne saurais pas en faire une image…)

Le terme "voir" dans le périmètre de ta question doit être précisé. Si la luminosité est multipliée par quatre on la verra deux fois plus près. Tout en sachant que c'est un effet de lentille.

Il est vraiment question de voir : position visuelle en 3D triangulable avec deux yeux et taille/forme angulaire, c'est à dire où et comment est vu l'objet. La variation de l'intensité est une "interprétation" faussée, tu parles de x4 alors que l'objet ne sera pas vu 4x plus grand, a priori.

Merci d'avance

Mailou

[Gilgamesh]

D'accord, ça veut dire qu'il n'y a aucun shift vu, les raies spectrales de l'objets ne sont pas modifiées ?

Oui c'est ce qui permet de mesurer la distance des quasars / galaxies primordiales dont l'image est amplifiée par lentillage gravitationnel.

Je n'arrive pas bien à saisir dans quelles directions vont jouer la convergence et la transvection. J'ai l'impression que la convergence traite de l'angle d'arrivée entre les rayons (avec un angle plus grand), la transvection concernerait alors l'étirement en forme de cercle autour de la masse ?

Oui en gros je dirais ça. Tu as quelques éléments ici

https://fr.wikipedia.org/wiki/Lentil...onnelle_faible

Oui je sais bien que pour un résultat concret il me faudra la formule exacte. Mais pour l'instant je ne l'ai pas et le sujet ici est déjà de comprendre comment ça fonctionne dans les grandes lignes. (Parce que même avec la formule exacte d'une géodésique courbe je ne saurais pas en faire une image…)
Il est vraiment question de voir : position visuelle en 3D triangulable avec deux yeux et taille/forme angulaire, c'est à dire où et comment est vu l'objet. La variation de l'intensité est une "interprétation" faussée, tu parles de x4 alors que l'objet ne sera pas vu 4x plus grand, a priori.

L'objet sera vu plus gros, déformé, pas à sa place et ça dépend de la géométrie de la lentille. C'est la même chose que de se demander comment tu vois la flamme d'une bougie après traversée d'une lentille.

[Mailou75]

Salut,

Quel mal poli j’étais persuadé de t’avoir répondu, pardon.

Oui c'est ce qui permet de mesurer la distance des quasars / galaxies primordiales dont l'image est amplifiée par lentillage gravitationnel.

Ok je note, pas de shift.

Oui en gros je dirais ça. Tu as quelques éléments ici
https://fr.wikipedia.org/wiki/Lentil...onnelle_faible

D’ac merci pour le lien, j’irai voir des que possible.

L'objet sera vu plus gros, déformé, pas à sa place et ça dépend de la géométrie de la lentille. C'est la même chose que de se demander comment tu vois la flamme d'une bougie après traversée d'une lentille.

Mwai, c’est vrai qu’en RR ou cosmo on a une distance angulaire qui correspond à la distance d’émission. Ici on risque d’avoir une Da déduite (ou equivalente) à la taille angulaire mais qui ne correspondra plus à une distance d’emission, ce sera vraiment un mirage et plus une image du passé.

Merci en tout cas, ça permet de commencer à gamberger sur ce sujet qui risque de me prendre quelques mois à comprendre, dans le meilleur des cas... pour l’instant j’ai des approximations données par phys4 mais j’ai envie de plus de précision/compréhension.

A bientot

Mailou

[zebular]

Si on prend l'exemple des mirages gravitationnels des quasars, on a une focalisation qui augmente la luminosité, mais qui ne touche pas au spectre (on dit que la lentille gravitationnelle est achromatique). Concernant la taille angulaire, la transformation peut être séparée en deux termes, la convergence (augmentation de la taille) et la transvection (étirement).

Si on veut passer de ce mirage à la distance vrai il faut forcément modéliser la lentille et comprendre la physique du processus. Le terme "voir" dans le périmètre de ta question doit être précisé. Si la luminosité est multipliée par quatre on la verra deux fois plus près. Tout en sachant que c'est un effet de lentille.

J'avais un truc qui me trotait à ce sujet.(Petite réfraction à partir du sujet)
Quand on observe le FDC,on mesure sa température,mais comment sait on qu'elle n'est pas le fruit d'une réfraction(matiére inconnue sur le trajet, tel que le soleil apparait rouge sur l'horizon?)

[Gilgamesh]

J'avais un truc qui me trotait à ce sujet.(Petite réfraction à partir du sujet)
Quand on observe le FDC,on mesure sa température,mais comment sait on qu'elle n'est pas le fruit d'une réfraction(matiére inconnue sur le trajet, tel que le soleil apparait rouge sur l'horizon?)

Essentiellement du fait que la température de rayonnement, après soustraction du dipôle et de l'avant-plan galactique, est extraordinairement homogène sur les 4 pi stéradian de la voûte céleste.

Il y a bien des distorsions mesurables ceci dit mais elles sont assez discrètes (elles ne peuvent en aucun cas expliquer la magnitude de l'effet), on les regroupe sous le terme d'anisotropies tardives.

En premier, tu as l'effet dû à la réionisation dans les premiers centaines de millions d'années de l'histoire de l'Univers. Les photons primordiaux ont été diffusés par les charges électriques libres du plasma formé par l'irradiation du milieu par la lumière UV des premières étoiles, ce qui a gommé de petites inhomogénéités. Ensuite tu as l'effet Sunyaev-Zel'dovich (les photons primordiaux peuvent rencontrer ds électrons très énergétiques sur le trajet qui vont leurs transmettre une partie de leur énergie ) et l'effet Sachs-Wolfe (en traversant un puits de gravité, comme un amas de galaxies, les photons vont être décalés vers le bleu en plongeant dans le puits et vers le rouge quand ils en sortent. Entre le moment où le photon entre dans le puits et celui où il en sort, il peut s'écouler des centaines de millions d'années et la profondeur du puits peut avoir varié dans cet intervalle, ce qui engendre un décalage net vers le rouge ou vers le bleu des photons diffus)

[zebular]

Waou..je vais wikipedier tout ça.
Des notions sur les effets parasites mais appliquées à mon problème,faut que je m'y replonge.
merci,gilgamesh, pour ce sombre débroussaillage.