Effet doppler cosmologique

[matteotouzet]

Je suis en train de préparer un oral sur l'effet Doppler cosmologique et l’expansion de l'univers. Cependant je comprends pas comment on a pu comprendre que les spectres de raies étaient décalés si quand on les mesurait ils l'étaient déjà. C'est à dire que du fais de la dilatation de l'espace blablabla les spectres en provenance des étoiles observés sont décalés, sauf que je ne vois pas comment on a pu savoir qu'ils l'étaient sauf il existe une autre méthode pour déterminer le spectre de raie d'un astre en contournant les conséquence de l'effet Doppler. Je sais que si on connait la composition d'une étoile on peut savoir à peu près son spectre sauf que je vois pas comment ils auraient pu déterminer la composition d'une étoile sans justement la méthode du spectre. Expliquez-moi s'il vous plait je capte pas cette partie là.
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[matteotouzet]

Dites moi si je suis clair parce que j'ai expliqué vite fais et je sais que des fois je peux être très confus quand je comprends pas

[JPL]

Il suffit de comparer la position des raies dans le spectre de l’étoile à leur position dans un spectre obtenu sur terre en laboratoire. Comme les divers éléments émettent généralement, non pas une raie mais un groupe de raies, il n’y a aucun problème à identifier les raies, même quand elles sont décalées.

Tu parles uniquement d’effet Doppler, mais dans le cadre de l’expansion de l’univers c’est plus complexe que cela. Je laisse les collègues plus compétents que moi t’apporter des précisions complémentaires.

[pm42]

Le spectre a des pics qui correspondent à certains éléments. Par exemple, on sait à quelle fréquence l'hydrogène émet normalement.

Quand on a commencé à mesurer des spectres de galaxies lointaines, ils semblaient incohérent jusqu'à ce qu'on se dise : tiens, en fait, c'est le même mais décalé, on a les mêmes pics avec les mêmes intensités relatives mais pas aux mêmes fréquences.

Tu as une explication ici entre autres avec la raie de l'hydrogène : http://bonnetbidaud.free.fr/pedagogi...e_des_galaxies

EDIT : croisement avec JPL.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

EDIT alors là on a répondu à trois en même temps. Trop fort

Les écarts entre les raies spectrales sont extrêmement précis. Un spectre c'est comme une empreinte digitale. Et donc il suffit de superposer les spectres pour les faire correspondre (et voir s'il y a un décalage). Souvent il suffit même de quelques raies particulièrement intenses (comme la raie Lyman alpha).

On le voit bien sur les images des spectres ici :
http://www.astronoo.com/fr/articles/spectroscopie.html

[matteotouzet]

Ouais je sais que l'effet Doppler seul n'explique pas l’expansion de l'univers, j'y fais juste allusion. Mais ce que je comprends pas c'est comment on détermine le spectre sur terre en laboratoire, sachant que du coup il est décalé, je pense il y a quelque chose que j'ai vraiment pas capté.

[matteotouzet]

Okay je viens de comprendre. Ils se sont rendu compte que les spectres qu'ils recevaient ne correspondaient à aucun connu, mais que si on les décalait un peu on retrouvait des spectres bien plus connus. Merci pour vos réponses

[Deedee81]

Okay je viens de comprendre. Ils se sont rendu compte que les spectres qu'ils recevaient ne correspondaient à aucun connu, mais que si on les décalait un peu on retrouvait des spectres bien plus connus. Merci pour vos réponses

Note que se rendre compte de ça a dû être évident (les spectres étant extrêmement caractéristiques). Et de plus l'effet Doppler était déjà connu.

Notons d'ailleurs que l'hélium a été découvert en étudiant le spectre du Soleil (d'où son nom, de hélios = soleil en grec) en 1868. Puis (en cherchant) découvert sur terre.
L'effet Doppler lui fut prédit par Doppler en 1842, vérifié avec le son par Buy Ballot en 1845 et avec la lumière par Fizeai en 1848.

Donc quand Hubble a étudié les spectres des galaxies et mesuré leur distance grâce aux céphéides, en 1929, tout cela était déjà très bien maîtrisé.

[pm42]

Donc quand Hubble a étudié les spectres des galaxies et mesuré leur distance grâce aux céphéides, en 1929, tout cela était déjà très bien maîtrisé.

On va aussi citer son copain Humason, un de mes héros qui est passé de l'échec scolaire à muletier, a travaillé en tant que tel sur le chantier de Mt Wilson, épousé la fille du directeur de l'observatoire, est devenu gardien et pour rendre service, a commencé à faire du suivi pour permettre aux astronomes de faire des pauses pendant les longues expositions.
Et au fil de l'eau est devenu un expert mondial en spectrographie...

[mach3]

On va aussi citer son copain Humason, un de mes héros qui est passé de l'échec scolaire à muletier, a travaillé en tant que tel sur le chantier de Mt Wilson, épousé la fille du directeur de l'observatoire, est devenu gardien et pour rendre service, a commencé à faire du suivi pour permettre aux astronomes de faire des pauses pendant les longues expositions.
Et au fil de l'eau est devenu un expert mondial en spectrographie...

Purée, je ne le connaissais pas. Quelle vie !

m@ch3

[pm42]

Purée, je ne le connaissais pas. Quelle vie !

Oui et il disait qu'il n'était pas toujours à l'aise quand il allait dans les conférences expliquer son travail à des gens qui étaient tous docteurs compte tenu de son absence de diplôme.
Il avait pourtant été nommé officiellement astronome par le directeur du Mt Wilson et était l'assistant de Hubble.

C'est rapidement documenté ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Milton_Humason mais j'avais lu une version plus détaillée dans un bouquin il y a longtemps.

[stefjm]

Hubble lui doit beaucoup.

[Lansberg]

Bonjour,

Ouais je sais que l'effet Doppler seul n'explique pas l’expansion de l'univers, j'y fais juste allusion...

Ça mérite beaucoup plus qu'une allusion ! C'est un élément majeur avec la mesure des distances cosmologiques.
Parler de l'expansion de l'univers c'est ensuite faire un "bond" conceptuel pour comprendre que l'effet Doppler en question n'est pas lié à une vitesse propre des galaxies lointaines mais à l'espace qui "gonfle".
L'effet Doppler devient "cosmologique" car quelle que soit la direction dans laquelle on regarde, pour des galaxies situées à une même distance cosmologique D, l'effet Doppler est le même (décalage semblable des raies d'absorption) ainsi que la vitesse de fuite (vitesse de récession).

[mtheory]

Attention, même si certains sites censés être sérieux, et qui le sont, parlent d'effet Doppler cosmologique il n'y a PAS d'effet Doppler cosmologique, aucun, rien, c'est un décalage spectrale vers le rouge produit par l'expansion de l'espace et donc en rien un effet Doppler

[mach3]

Attention, même si certains sites censés être sérieux, et qui le sont, parlent d'effet Doppler cosmologique il n'y a PAS d'effet Doppler cosmologique, aucun, rien, c'est un décalage spectrale vers le rouge produit par l'expansion de l'espace et donc en rien un effet Doppler

Je ne serais pas aussi catégorique vu qu'au niveau formel, effet Doppler, effet Einstein et redshift cosmologique c'est la même chose (transport parallèle de la 4-impulsion en suivant une géodésique nulle allant de l'évènement d'émission à l'évènement de réception, avec produit scalaire de cette 4-impulsion sur la 4-vitesse de la source et celle du récepteur pour obtenir l'énergie, donc la fréquence, pour la source et pour le récepteur, respectivement), seule la métrique de fond (donc les géodésiques nulles suivant lesquelles le transport parallèle se fait) change.

Je m'automodère : ce n'est pas le lieu pour une polémique, ouvrir un autre fil si besoin, on arrête là pour ce fil-ci

m@ch3