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La calculatrice cosmologique papier-crayon
Examinez la lumière d'une galaxie lointaine et vous remarquerez qu'elle est très différente de la lumière des étoiles proches : sa longueur d'onde sera augmentée ou décalée vers la partie rouge du spectre. Ce soi-disant décalage vers le rouge est le résultat du mouvement d'un objet loin de nous - vous pouvez entendre le même effet dans le ton des sirènes des voitures de police lorsqu'elles passent devant nous à grande vitesse.
Redshift joue un rôle extrêmement important en astronomie. Au début du siècle dernier, l'astronome Edwin Hubble a remarqué que la quantité de décalage vers le rouge était proportionnelle à la distance d'un objet. Ainsi, les objets plus éloignés ont un décalage vers le rouge plus important. C'est une découverte extraordinaire car cela implique clairement que l'univers doit être en expansion. Cela signifie également que les objets avec des décalages vers le rouge plus importants doivent être plus anciens.
Aujourd'hui, les astronomes abandonnent souvent complètement les mesures de distance traditionnelles, sans jamais mentionner les kilomètres ni même les années-lumière. Au lieu de cela, ils ne parlent qu'en termes de redshift. Par exemple, la galaxie la plus éloignée, connue sous le nom d'UDFy-38135539, a un décalage vers le rouge de 8,6 et date d'environ 600 millions d'années après le Big Bang. Le rayonnement de fond cosmique micro-ondes, qui est constitué de lumière émise 379 000 ans après le Big Bang, a un décalage vers le rouge de 1089. Et le fond de neutrinos cosmiques encore à observer, émis seulement 2 secondes après le Big Bang, devrait avoir un décalage vers le rouge de 1010.
Mais à quelle distance sont ces objets en kilomètres ou en années-lumière ? Si vous avez déjà essayé de convertir le redshift en kilomètres, en parsecs ou en années-lumière, vous savez que la tâche est semée d'embûches. Pour commencer, le calcul dépend du modèle de l'univers que vous utilisez, qu'il soit plat ou en expansion par exemple. Ensuite, il y a les paramètres réels du modèle qui doivent être mesurés à partir de l'univers lui-même, comme la valeur de la constante de Hubble.
Même Google ne fait pas ce genre de conversion de distance.
Aujourd'hui, tout cela change grâce au travail de Sergey Pilipenko du Centre Astrospatial de l'Institut de Physique Lebedev à Moscou. Pilipenko a extrait les paramètres nécessaires des derniers résultats du télescope Planck, dévoilés la semaine dernière, et les a connectés à un modèle standard de l'univers appelé Lambda-CDM, qui inclut les effets de l'énergie noire et de la matière noire froide.
Le résultat est une série de graphiques simples montrant la relation entre le décalage vers le rouge, les parsecs, l'âge et quelques autres paramètres. ( Il a même rendu public le code qui effectue le calcul .) Le graphique ci-dessus montre la relation pour les décalages vers le rouge inférieurs à 20.
Pour un examen plus approfondi, suivez le lien ci-dessous.
Réf : arxiv.org/abs/1303.5961 : Calculatrice cosmologique papier-et-crayon