Quizz sur les distances dans l'Univers

Quiz

Les distances dans l'Univers

Le quiz du CLEA sur les Cahiers Clairaut de l'été 2025

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Question

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Question

Bessel étudia la position de l'étoile 61 Cygni pendant 2 ans et fit 286 mesures. Pour faire le calcul de la distance de l'étoile, il utilisa la méthode de la parallaxe annuelle. Il pointe la position de l'étoile dans le ciel à 6 mois d'intervalle. Pendant ces 6 mois, la Terre s'est déplacée de l'autre côté du Soleil. La position de l'étoile 61 Cygni est alors légèrement différente. Cette différence d'angle permet de trouver la distance de l'étoile (voir schéma). Bessel trouve une distance de 10,9 années lumière. La valeur admise actuellement est de 11,4 al.

image de l'observatoire de Paris

La méthode de la parallaxe dépend de la précision avec laquelle on mesure les angles. Elle a par exemple été utilisée par le satellite GAIA de l'ESA pour cartographier la Voie lactée.

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Question

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Question

Ce grand débat eu lieu entre les deux astronomes Harlow Shapley (1885-1972) de Harvard et Heber Curtis (1872-1942) de l’université de Pittsburgh au Smithsonian Museum. Pour Harlow Shapley, l’Univers correspondait à la Voie lactée, et les nébuleuses (galaxies) spirales en faisaient partie. Pour Curtis, Andromède et d’autres nébuleuses constituaient des « univers-îles » indépendants de la Voie lactée. Le débat fut levé par Hubble, qui démontra à l’aide des céphéides (étoiles massives variables permettant de mesurer les distances) que l’Univers avait une dimension bien plus importante que celle de la Voie lactée.

texte issu d'une page de la SFP

Shapley avait donc tort mais ses travaux permirent des avancées significatives : c'est par exemple lui qui calibra la relation période-luminosité d'Henrietta Leavitt et permit ainsi à Hubble de mesurer les distances de ce qu'on croyait être des nébuleuses.

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texte de moi qui suis en train de lire "Voyage sur les flots de galaxies" d'Hélène Courtois (que je recommande).

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Question

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Question

Si comme moi, vous n'avez rien compris et pas lu votre numéro des Cahiers clairaut, cadeau :

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Question

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Question

Une céphéide est une étoile dont la luminosité varie selon un rythme régulier. La première étoile de ce type à avoir été découverte est Delta Cephei, dans la constellation de Céphée, qui a donné son nom à toutes les étoiles similaires. La fluctuation de la luminosité est due à une dilatation provoquée par la pression du gaz suivie d'une contraction due à la gravité. Au cours du cycle, la température varie, induisant une variation de la luminosité. Henrietta Leavitt étudie les céphéides et découvre une relation entre la période et la luminosité absolue de ces étoiles. Les céphéides plus lumineuses pulsent plus lentement. En comparant le luminosité absolue et la luminosité percue depuis la Terre, on peut donc en déduire la distance à laquelle se trouve une céphéide.

Courbe de luminosité de Delta Cephei. Crédits DR

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Question

Quoi, vous ne connaissez pas le rayon de la Terre ? Bon aller, on est sympa : R = 6 378 km. Et bonus : 1 al = 10^16 m

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Question

Le petit produit en croix qui va bien :)

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Question

On vous redonne les valeurs, on est gentils en fait, même si on vous fait faire des calculs : R = 6 378 km; 1 al = 10^16 m

Des ressources :

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Fini !

J'espère que vous avez appris des choses ! A bientôt !

Comité de Liaison Enseignants et Astronomes.