Jargon d’astronomie 101: Bougies standard

Dans cette série, nous explorons le monde étrange et merveilleux du jargon d’astronomie! Si seulement il y avait un moyen de mesurer la distance au sujet d’aujourd’hui: des bougies standard!

Mesurer les distances à parcourir dans l’espace est vraiment, vraiment difficile. Une technique consiste à utiliser la parallaxe, le mouvement observé dans les positions stellaires au cours d’une année. Cette technique est fantastique tant que l’étoile n’est pas trop loin. À une certaine distance, votre télescope ne sera tout simplement pas en mesure de mesurer avec précision le mouvement, et vous n’aurez pas de chance.

La clé est de trouver quelque chose appelé une bougie standard. Si vous pouviez regarder un objet éloigné et savoir avec certitude à quel point il est lumineux (en d’autres termes, vous pourriez connaître sa luminosité), alors vous pourriez comparer cette mesure à la luminosité qu’elle semble être. En utilisant un peu de trigonométrie, vous pouvez ensuite calculer une distance.

Par exemple, si vous saviez avec certitude que la marque de lampe de poche que j’avais était exactement la même que la lampe de poche que vous aviez, alors si j’étais loin, vous pourriez mesurer la luminosité de ma lampe de poche par rapport à la luminosité de votre lampe de poche et déterminer ma distance.

Maintenant, tout ce dont nous avons besoin, ce sont des lampes de poche.

Heureusement, la nature nous en a donné quelques-uns. Les premières connues étaient les Céphéides, une sorte d’étoile dont la luminosité varie. L’astronome Henrietta Swan Leavitt a découvert que plus une céphéide met de temps à faire du vélo, plus elle est brillante. En calibrant quelques Céphéides en utilisant la parallaxe, vous pouvez ensuite sortir et trouver n’importe quelle Céphéide que vous voulez et déterminer à quelle distance elle se trouve.

En 1998, deux équipes d’astronomes ont découvert l’énergie noire – l’expansion accélérée inexpliquée de l’univers – en regardant une autre bougie standard : les supernovae de type 1a. Ces types de supernovae se déclenchent tous à peu près de la même manière, et il est donc possible de calculer leur luminosité réelle.

Aujourd’hui, les astronomes utilisent une variété de bougies standard, des variables Mira aux étoiles géantes rouges. Mais peu importe la méthode, la technique sous-jacente est la même: connaître la luminosité, connaître la distance.