Astronomie

Les étoiles lointaines que nous observons aujourd'hui existent-elles encore ?

Les étoiles lointaines que nous observons aujourd'hui existent-elles encore ?


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Je ne connais pas grand-chose à l'astronomie ou à l'univers, mais j'aime lire des articles de temps en temps au fur et à mesure qu'ils apparaissent. Je viens de finir de lire un article sur CNN qui explique comment un télescope sud-africain a découvert des centaines de galaxies, à quelque 200 millions d'années-lumière.

Cela m'a fait réfléchir : ces galaxies et/ou certaines de leurs étoiles que nous voyons dans les télescopes sont-elles toujours là ? Disons que STAR X est confirmé à 200 millions d'années-lumière. Et s'il avait complètement explosé il y a 1 million d'années ? Ne devrions-nous pas attendre 199 millions d'années avant de pouvoir détecter cela ?


La réponse simple est oui. Il faudra la lumière d'une explosion qui s'est produite 1 mya à une distance de 200 Mly, environ 199 millions d'années pour atteindre "nous" - pas qu'aucun de "nous" ne soit là à ce moment-là. La vitesse de la lumière est la vitesse la plus rapide à laquelle nous pouvons obtenir des informations de n'importe où dans l'Univers. Il n'y a rien de spécial à demander ce qui arrive à cette étoile après que cette lumière ait commencé son voyage ici. Le fait est que nous ne pouvons pas savoir, jusqu'à ce que nous soyons capables de recueillir plus de lumière à partir de cette même source. Ainsi, cette étoile semblerait exploser si vous la regardiez dans 199 millions d'années (en gardant à l'esprit que le système solaire et la voie lactée se déplacent également dans l'espace, donc le temps exact qu'il faut à la lumière pour arriver ici sera différent du temps qu'il a fallu à la lumière que nous voyons maintenant de cette étoile pour arriver ici.)


Si nous étions assez loin de la terre, pourrions-nous voir les dinosaures vivants ?

Si nous voyagions d'une manière ou d'une autre à travers un trou de ver qui nous menait quelque part à 65 millions d'années-lumière, puis que nous regardions la Terre (avec un télescope extrêmement puissant), pourrions-nous voir les dinosaures errer sur la terre ?

En pratique, c'est beaucoup plus difficile, car la Terre est si petite et 65 millions d'années-lumière est une longue distance. Pour la perspective, toutes les étoiles visibles dans le ciel nocturne se trouvent à environ 1 000 années-lumière de nous. La Voie lactée fait environ 100 000 années-lumière de diamètre. Andromède est à environ 2,5 millions d'années-lumière. Si certains extraterrestres (ou voyageurs de vortex) veulent voir des dinosaures, ils auront besoin d'un grand télescope. Nous pouvons à peine résoudre les planètes dans notre propre galaxie.

Mais ne laissons pas la réalité entraver notre aventure après tout, nous avons déjà supposé que les trous de ver existaient. Quelle doit être la taille de ce télescope ? L'astronomie est difficile, et devient de plus en plus difficile à mesure que vous regardez loin, car vous avez besoin de télescopes de plus en plus grands pour obtenir la même résolution. Nous pouvons donc utiliser l'équation de résolution de l'objectif pour trouver une taille approximative pour l'objectif.

Choisissez donc une longueur d'onde dans le spectre visible - que diriez-vous de 500 nanomètres puisque c'est juste à la transition entre le bleu et le vert, et à une distance de 65 millions d'années-lumière. La résolution angulaire pour résoudre la terre serait :

La résolution du diamètre de la lentille donne environ 5,8 à 10 mètres, soit environ un tiers de la distance au soleil. C'est gros, cet objectif remplirait environ la moitié de l'orbite de Mercure.

Mais tu voulais voir dinosaures, pas seulement la terre. Si vous voulez résoudre un dinosaure en un pixel ou plus, nous utilisons à nouveau la même équation, mais en ajoutant la taille d'un dinosaure (peut-être 10 mètres ?) au lieu du rayon terrestre. Cet objectif doit avoir un diamètre de 4,4 années-lumière - là encore, je suis surpris des détails soignés que Wolfram a intégrés, comme la longueur d'un tricératops adulte.

Quoi qu'il en soit, vous allez rencontrer un problème ici parce que lorsque vous commencez à mettre beaucoup de masse en un seul endroit, l'espace commence à se courber beaucoup, et finalement il va s'effondrer dans un trou noir. Pour quelque chose avec la densité du verre, qui est d'environ 2,5 grammes/cc, vous allez atteindre ce point assez rapidement. En fait, une boule de verre 14 lumière minutes de rayon aura suffisamment de masse concentrée pour s'effondrer dans un trou noir.

Bien sûr, vous pouvez réellement contourner le problème de la taille des lentilles en ayant plusieurs lentilles ou en en déplaçant une. Que diriez-vous de fabriquer une lentille cosmique à partir de champs de distorsion électromagnétiques plutôt que de matériaux solides - de la même manière que nous utilisons déjà les étoiles / galaxies existantes comme lentilles de gravité. En utilisant un certain nombre d'entre eux, vous pouvez voir la même chose par des voies très différentes. Si l'itinéraire prend beaucoup plus de temps, vous le voyez à un autre moment.

Attendez, pourquoi la lumière change-t-elle de chemin à différents moments ? Et comment se fait-il qu'ils doivent attendre que des images distinctes apparaissent ?

Imaginez que vous envoyiez deux voitures de New York à Cleveland. L'une prend une autoroute directe et l'autre une autre via Washington DC. Bien qu'ils finissent tous les deux par arriver à Cleveland, ce dernier pourrait prendre un peu plus de temps pour s'y rendre. Ceci est analogue à la lumière. Alors qu'un ensemble de photons a une route assez directe, un autre peut s'éloigner (comme de l'autre côté d'une galaxie) puis être renvoyé dans la bonne direction. Parce que la lumière se déplace à une vitesse constante, cela signifie qu'il faut plus de temps pour parcourir cette distance jusqu'au spectateur.

Cependant, la lentille gravitationnelle n'est pas comme la mise au point avec une lentille. Il peut augmenter la luminosité apparente d'objets distants dans les bonnes circonstances, mais il ne concentre pas toute la lumière de l'objet vers un point comme un objectif conventionnel. Nous pourrions utiliser une combinaison de verre optique et de « réducteurs de focale » gravitationnels.

D'accord, si nous parvenons effectivement à faire une lentille de 4,4 années-lumière de diamètre et qu'elle ne s'effondre pas dans un trou noir, quelle sera la clarté de l'image ?

D'accord, imaginez maintenant que la lumière est de minuscules balles rebondissantes qui frappent et rebondissent sur des objets. Imaginez ensuite que les balles qui rebondissent dans vos yeux vous permettent de voir la chose sur laquelle elles ont rebondi.

Maintenant, imaginez que le soleil tire ces boules lumineuses dans toutes les directions et que certaines d'entre elles vont sur la terre et frappent un tricératops, puis ces boules se reflètent dans toutes les directions sur le tricératops (faites des reflets dans l'eau, rebondissent sur la végétation, etc. ), puis certains rebondissent dans le ciel vers une créature volant au-dessus du sommet, lorsque ces balles entrent dans l'œil de l'oiseau, elle peut voir le tricératops.

Ensuite, ces balles s'envolent dans toutes les directions dans l'espace. Au fur et à mesure qu'ils s'envolent, ils se répandent de plus en plus.

Lorsque vous installez un télescope, certaines des balles entrent dans le télescope et éventuellement dans votre œil. Vous pouvez le voir lorsque ces boules sont rassemblées par l'objectif et focalisées sur un point - votre œil. Moins il y a de boules dans vos yeux, plus l'image sera pâle. Peut-être que vous n'obtenez que quelques balles de ce tricératops. Cela va le rendre vraiment difficile à voir. Alors combien de balles vont nous atteindre les yeux ?

Fait intéressant, le nombre de photons ne semble pas être une énorme limite ici (sauf si je me suis trompé dans mes chiffres).

Supposons que nous ayons configuré notre lentille de 4,4 années-lumière (lentille gravitationnelle?) Pour collecter la lumière de nos dinosaures lointains. Le soleil émet environ 1 kW/m 2 à la position de la Terre. Le dinosaure reflète une partie de cela "disons qu'il a un albédo de 30% (frustrant, Internet ne semble pas savoir quel est l'albédo d'un lézard). Un dinosaure de grande taille peut présenter à l'observateur une surface d'environ 300 m 2 , de sorte que 100 kW d'énergie lumineuse sont émis.

À une distance de 65 millions d'années-lumière, cela représente 4,21 -44 W/m 2 de rayonnement. Maintenant, cela semble minuscule, mais sur la surface d'une lentille de 4,4 années-lumière, cela équivaut à 5,2吆 -11 W au détecteur. S'il n'y avait que du feu vert (je veux dire, c'est un dinosaure, n'est-ce pas ?), c'est plus de 100 millions de photons verts du dinosaure qui frappent notre détecteur chaque seconde.

Wow, ce sont de gros chiffres. Bon, on s'installe un peu. Serait-ce difficile de voir hier ?

Le Voyager 1 est à environ 17 heures-lumière, donc s'il prenait une photo détaillée de la Terre d'une manière ou d'une autre, il capterait la lumière d'il y a 17 heures.

Cependant, il faudrait au moins 17 heures pour envoyer une commande au vaisseau spatial pour prendre la photo car la vitesse de transmission ne peut pas dépasser la vitesse de la lumière (ce qui signifie qu'au moment où le Voyager 1 reçoit la demande de "prendre une photo d'hier" #8221, la lumière qui rebondit sur la Terre maintenant aurait également voyagé au moins plus ou moins que la commande transmise, donc elle prendrait en fait une photo de maintenant ou après.)

Gardez à l'esprit que ce vaisseau spatial a été lancé en 1977 (il y a 38 ans), a profité de l'assistance de la gravité planétaire, a atteint une vitesse maximale de 38 610 mph (62 136 kmh) et il fait maintenant 17 lumières les heures un moyen. Même à ces vitesses ridicules, il ne se déplaçait toujours qu'à une vitesse moyenne de :

17 / (38 * 365 * 24) = 17 / 332880 = 0,00005107 fois la vitesse de la lumière.

Pour voir quelque chose de la taille d'un tricératops hier, vous avez besoin d'une lentille de 1,8 à 6 mètres de diamètre. C'est environ la moitié du diamètre de la lune.


La vitesse de la lumière n'est pas constante

Deuxièmement, la vitesse de la lumière peut ne pas être constante. Il varie en fonction des différents supports (d'où l'effet arc-en-ciel de la lumière traversant un prisme) et peut également varier en différents endroits de l'espace.

Toute l'idée derrière la théorie des trous noirs est que la lumière peut être attirée par la gravité et être incapable d'échapper à la grande attraction de ces trous noirs imaginaires. Personne ne sait quelle lumière est encore moins que sa vitesse a été la norme du temps. Si la vitesse de la lumière décroît, l'horloge changerait au même rythme et ne serait donc pas remarquée, comme le démontre ce qui suit :

LES SCIENTIFIQUES prétendent avoir franchi la barrière ultime de la vitesse : la vitesse de la lumière. Dans des recherches menées aux États-Unis, les physiciens des particules ont montré que les impulsions lumineuses peuvent être accélérées jusqu'à 300 fois leur vitesse normale de 186 000 miles par seconde. 2

Le travail a été réalisé par le Dr Lijun Wang, de l'institut de recherche NEC de Princeton, qui a transmis une impulsion lumineuse vers une chambre remplie de gaz de césium spécialement traité. 3 , 4

1. Pour une réponse plus complexe et légèrement différente à la question de la lumière des étoiles d'un autre point de vue chrétien, voir le livre La lumière des étoiles et le temps par Russel Humphry disponible sur http://www.icr.org.

2. Horaires du dimanche du Royaume-Uni. « Eurêka ! Les scientifiques brisent la vitesse de la lumière » Jonathan Leake, rédacteur scientifique, 4 juin 2000 États-Unis.


La première génération d'étoiles

En plus de regarder les galaxies les plus éloignées que nous puissions trouver, les astronomes examinent les étoiles les plus anciennes (ce que nous pourrions appeler les archives fossiles) de notre propre galaxie pour sonder ce qui s'est passé dans l'univers primitif. Puisque les étoiles sont la source de presque toute la lumière émise par les galaxies, nous pouvons en apprendre beaucoup sur l'évolution des galaxies en étudiant les étoiles qu'elles contiennent. Ce que nous trouvons, c'est que presque toutes les galaxies contiennent au moins quelques très vieilles étoiles. Par exemple, notre propre Galaxie contient des amas globulaires avec des étoiles qui ont au moins 13 milliards d'années, et certaines peuvent être encore plus anciennes. Par conséquent, si nous comptons l'âge de la Voie lactée comme l'âge de ses constituants les plus anciens, la Voie lactée doit être née il y a au moins 13 milliards d'années.

Comme nous le verrons dans The Big Bang, les astronomes ont découvert que l'univers est en expansion et ont retracé l'expansion dans le temps. De cette façon, ils ont découvert que l'univers lui-même n'a qu'environ 13,8 milliards d'années. Ainsi, il semble qu'au moins certaines des étoiles de l'amas globulaire de la Voie lactée se soient formées moins d'un milliard d'années après le début de l'expansion.

Plusieurs autres observations établissent également que la formation des étoiles dans le cosmos a commencé très tôt. Les astronomes ont utilisé des spectres pour déterminer la composition de certaines galaxies elliptiques qui sont si éloignées que la lumière que nous voyons les a quittées lorsque l'univers n'avait que la moitié de son âge actuel. Pourtant, ces elliptiques contiennent de vieilles étoiles rouges, qui ont dû se former encore des milliards d'années plus tôt.

Lorsque nous créons des modèles informatiques de l'évolution de ces galaxies avec le temps, ils nous disent que la formation d'étoiles dans les galaxies elliptiques a commencé moins d'un milliard d'années environ après le début de l'expansion de l'univers, et que de nouvelles étoiles ont continué à se former pendant quelques milliards d'années. Mais ensuite, la formation d'étoiles s'est apparemment arrêtée. Lorsque nous comparons les galaxies elliptiques éloignées avec celles proches, nous constatons que les galaxies elliptiques n'ont pas beaucoup changé depuis que l'univers a atteint environ la moitié de son âge actuel. Nous reviendrons sur cette idée plus tard dans le chapitre.

Les observations des galaxies les plus lumineuses nous ramènent encore plus loin dans le temps. Récemment, comme nous l'avons déjà noté, les astronomes ont découvert quelques galaxies si éloignées que la lumière que nous voyons maintenant les a laissées moins d'un milliard d'années environ après le début (figure 2). Pourtant, les spectres de certaines de ces galaxies contiennent déjà des raies d'éléments lourds, notamment du carbone, du silicium, de l'aluminium et du soufre. Ces éléments n'étaient pas présents au début de l'univers mais devaient être fabriqués à l'intérieur des étoiles. Cela signifie que lorsque la lumière de ces galaxies a été émise, une génération entière d'étoiles était déjà née, avait vécu sa vie et était morte, crachant les nouveaux éléments créés à l'intérieur par des explosions de supernova, avant même que l'univers ne soit un milliard. ans. Et ce ne sont pas seulement quelques étoiles dans chaque galaxie qui ont commencé de cette façon. Assez dû vivre et mourir pour affecter la composition globale de la galaxie, d'une manière que nous pouvons encore mesurer dans le spectre de loin.

Figure 2 : Galaxie très lointaine. Cette image a été réalisée avec le télescope spatial Hubble et montre le champ autour d'une galaxie lumineuse à un décalage vers le rouge z = 8,68, correspondant à une distance d'environ 13,2 milliards d'années-lumière au moment où la lumière a été émise (indiquée par la flèche et montrée dans l'encart supérieur). De longues expositions dans les longueurs d'onde du rouge lointain et de l'infrarouge ont été combinées pour créer l'image, et des expositions infrarouges supplémentaires avec le télescope spatial Spitzer, qui a une résolution spatiale inférieure à celle de Hubble (encart inférieur), montrent la lumière décalée vers le rouge des étoiles normales. La galaxie très lointaine a été détectée car elle possède une forte raie d'émission d'hydrogène. Cette lignée est produite dans des régions où se forme de jeunes étoiles chaudes. (crédit : modification des travaux de I. Labbé (Leiden University), NASA/ESA/JPL-Caltech)

Observations de quasars (galaxies dont les centres contiennent un trou noir supermassif) appuient cette conclusion. Nous pouvons mesurer les abondances d'éléments lourds dans le gaz près des trous noirs de quasars (expliquées dans les galaxies actives, les quasars et les trous noirs supermassifs). La composition de ce gaz dans les quasars qui ont émis leur lumière il y a 12,5 milliards d'années-lumière est très similaire à celle du Soleil. Cela signifie qu'une grande partie du gaz entourant les trous noirs doit déjà avoir traversé les étoiles au cours des 1,3 milliard d'années qui ont suivi le début de l'expansion de l'univers. Si nous accordons du temps à ce cycle, alors leurs premières étoiles ont dû se former alors que l'univers n'avait que quelques centaines de millions d'années.


Une nouvelle cosmologie créationniste

Néanmoins, le c-la théorie de la décomposition a stimulé beaucoup de réflexion sur les problèmes. Le physicien créationniste Dr. Russell Humphreys dit qu'il a passé un an par intermittence à essayer d'obtenir le déclin c théorie de fonctionner, mais sans succès. Cependant, dans le processus, il a été inspiré pour développer une nouvelle cosmologie créationniste qui semble résoudre le problème du conflit apparent avec l'enseignement clair et faisant autorité de la Bible d'une création récente.

Cette nouvelle cosmologie est proposée comme une alternative créationniste à la théorie du « big bang ». Il a passé l'examen par les pairs, par des évaluateurs qualifiés, pour la Conférence internationale de Pittsburgh de 1994 sur le créationnisme.[2] Les créationnistes de la Jeune-Terre ont été prudents sur le modèle,[3] ce qui n'est pas surprenant avec un tel départ apparemment radical de l'orthodoxie, mais Humphreys a abordé les problèmes soulevés.[4] Les croyants en un vieil univers et le « big bang » se sont vigoureusement opposés à la nouvelle cosmologie et prétendent y avoir trouvé des failles.[5] Cependant, Humphreys a pu défendre son modèle, ainsi que le développer davantage.[6] Le débat continuera sans doute.

Ce genre de développement, dans lequel une théorie créationniste, c-la décomposition, est rattrapée par un autre, est un aspect sain de la science. Le cadre biblique de base n'est pas négociable, contrairement aux points de vue et aux modèles changeants des personnes faillibles cherchant à comprendre les données dans ce cadre (les évolutionnistes changent aussi souvent leurs idées sur exactement comment les choses se sont faites, mais jamais qu'il s'agisse ils l'ont fait).


Désolé Tatooine, mais ce monde dans une galaxie lointaine, très lointaine a trois soleils

Luke Skywalker avait peut-être eu une vue d'un autre monde sur un double lever et double coucher de soleil sur Tatooine, mais même lui n'avait probablement pas imaginé ce que ce serait de vivre sur une planète où il pourrait regarder le lever et le coucher de trois étoiles.

L'orbe étrange connu sous le nom de KOI-5Ab est cette planète. Presque considéré comme n'étant rien de plus qu'un problème dans les observations de Kepler, son existence a finalement été prouvée par de nouvelles observations de TESS, qui ont également fait d'elle probablement une géante gazeuse comme Jupiter ou Saturne. KOI-5Ab pourrait aussi bien exister dans le Guerres des étoiles univers. Il a une orbite inhabituelle, et les trois étoiles sur lesquelles il orbite sont peu susceptibles de se former à partir du même nuage primordial de gaz et de poussière. En éclairer davantage sur cette planète de science-fiction et son système pourrait en révéler davantage sur la façon dont l'univers donne naissance aux étoiles et aux planètes. (Kepler a également trouvé le système à deux étoiles ci-dessus, Kepler-47, qui est situé dans la constellation du Cygne. Imaginez donc cela avec une étoile de plus.)

Plus d'exoplanètes

Alors, qu'est-ce qui rend l'orbite de KOI-5Ab si inhabituelle ? David Ciardi, scientifique en chef à l'Exoplanet Institute de la NASA, a une idée. "Pour KOI-5, il y a trois étoiles, et les deux étoiles internes sont de masse presque égale et pas si éloignées l'une de l'autre", Ciardi, qui a récemment dirigé une présentation sur les résultats lors d'une réunion virtuelle de l'American Astronomical Society, a déclaré SYFY WIRE. « "Les étoiles doivent avoir interagi avec la planète de manière gravitationnelle de telle sorte que la planète ne se trouve plus sur l'orbite sur laquelle elle s'est formée, mais a probablement été forcée dans son orbite actuelle par l'interaction gravitationnelle avec les deux étoiles intérieures."

Les systèmes stellaires qui ont les trois soleils représentent un dixième de tous les systèmes stellaires (que nous connaissons) là-bas. KOI-5Ab n'est pas la première planète à être en orbite autour d'un système d'étoiles triples, mais elle se démarque. Il y avait quelque chose qui clochait dans l'arrangement. Lorsque Kepler était encore en vie et qu'il parcourait le cosmos à la recherche d'exoplanètes en 2009, il y avait tellement de candidats pour les mondes extraterrestres que la planète, qui serait environ la moitié de la taille de Saturne, a fini par céder la place à des découvertes plus excitantes. La concurrence va être rude lorsque vous affronterez 2 394 exoplanètes confirmées et 2 366 candidats supplémentaires, dont KOI-5Ab.

Certains des candidats exoplanètes repérés transitant leurs étoiles par Kepler ont encore besoin de confirmation. L'idée de KOI-5Ab a stagné pendant des années. Entrez dans le nouveau chasseur de planètes brillant de la NASA, TESS, et dans plusieurs observatoires, où Ciardi et son équipe ont enquêté plus avant sur la planète qui ne l'était presque pas.

"Nous connaissons une planète, mais il se peut que toutes les étoiles aient des planètes", a déclaré Ciardi. "C'est l'une des grandes questions. Ensuite, les interactions gravitationnelles entre l'étoile extérieure et les étoiles intérieures auraient pu forcer les étoiles intérieures à se rapprocher, ce qui a forcé la planète à migrer et peut-être à incliner son orbite vers une inclinaison différente. "

TESS recherche les exoplanètes par leurs transits, tout comme Kepler l'a fait. Le scintillement momentané qui se produit lorsque la lumière des étoiles est bloquée par un autre objet flottant est généralement une indication du passage d'une exoplanète devant l'étoile. Cependant, certains de ces signaux peuvent être faibles. TESS a retrouvé KOI-5Ab en 2018, et bien que ses données aient identifié la planète comme TOI-1241b, les astronomes portent toujours le nom que Kepler lui a attribué. Il s'est avéré que le nouveau chasseur de planètes ré-observait des parties du ciel que Kepler avait précédemment examinées lorsque KOI-5Ab s'est de nouveau présenté comme un candidat planétaire. Ce que c'était exactement restait incertain. C'était peut-être une planète, mais il y avait une chance que ce soit aussi une quatrième étoile.

KOI-5Ab a finalement été exposé par gravité. Ciardi a revu tout ce qu'il avait trouvé jusqu'à présent, s'assurant qu'il n'avait rien manqué, puis a décidé de se diriger vers l'observatoire de Keck. Keck est souvent utilisé comme sauvegarde lorsqu'il s'agit de s'assurer qu'il s'agit bien d'une exoplanète Kepler ou d'une scie TESS. Cet observatoire n'utilise pas la méthode du transit comme les deux télescopes spatiaux, mais évalue plutôt la légère oscillation d'une étoile qui résulte de la gravité exercée sur elle par une planète qui passe. En collaboration avec le groupe d'astronomes California Planet Search (CPS) qui utilise Keck et son spectromètre HIRES pour révéler de nouvelles exoplanètes, il a gardé un œil sur toute oscillation révélatrice. Il n'y avait qu'un seul problème : les signaux étaient emmêlés.

KOI-5Ab est-elle la seule planète qui ait jamais existé dans le système ? Du moins pour l'instant, c'est difficile à dire."

"Il est probable que chaque étoile se soit formée à partir de son propre disque et que chaque disque ait formé l'étoile plus une ou plusieurs planètes", a déclaré Ciardi. "Il est également possible que les interactions des trois étoiles aient réorganisé le système et que des planètes se soient formées dans le système qui aient pu être éjectées au fur et à mesure de l'évolution du système."

Finalement, Ciardi et l'équipe du CPS ont traversé ce labyrinthe et ont déterminé que l'une des oscillations était causée par la gravité de l'une des étoiles compagnes (étoile B) tirant sur l'étoile principale (étoile A) alors qu'elle tournait en orbite. Les étoiles A et B effectuent une orbite l'une autour de l'autre tous les 30 ans, tandis que l'étoile C met 400 ans pour les orbiter toutes les deux. C'est compris? Star B et KOI-5Ab orbitent toutes deux autour de Star A. KOI-5Ab était responsable de l'autre oscillation.

"La planète en orbite autour de l'étoile primaire n'est pas dans le même plan orbital que les deux étoiles, l'étoile extérieure est trop éloignée pour vraiment savoir ce que fait son orbite", a-t-il déclaré. "De plus, la planète est une géante gazeuse sur une orbite de cinq jours, et elle ne s'est certainement pas formée là-bas. Elle a dû se former plus loin puis migrer vers l'intérieur. Ce que nous voyons aujourd'hui n'est certainement pas la façon dont le système s'est formé, donc KOI-5 peut fournir des indices sur la façon dont les systèmes peuvent se former et évoluer. »

Dommage que Luke ne puisse pas vivre sur KOI-5Ab de toute façon, car il n'y a soi-disant pas de terre - pas même un désert.


Comment savoir à quelle distance se trouve une étoile ?

Je sais qu'il y a des étoiles à des millions d'années-lumière et que la lumière que nous voyons date en fait de millions d'années. Mais comment la distance réelle est-elle déterminée?

Je vois que des gens ont déjà mentionné la parallaxe, qui est essentiellement le fondement de la détermination des distances en astronomie. Cependant, cette méthode ne fonctionne que pour les étoiles assez proches du point de vue astronomique. À de plus grandes distances, nous utilisons une variété de techniques.

L'idée de base pour la plupart est d'établir ce qu'on appelle un bougie standard, ce qui est juste quelque chose dont nous connaissons la luminosité. Nous pouvons comparer la luminosité apparente (ce que nous voyons) et déterminer la distance. Les plus connus de ces objets sont les étoiles variables céphéides et les supernovae de type Ia. À des distances suffisamment éloignées, la plupart des autres facteurs deviennent assez négligeables et nous utilisons simplement la loi de Hubble et calculons la distance en utilisant son décalage vers le rouge.

En plus de la parallaxe, les astronomes utilisent divers membres pour calculer les distances, dont beaucoup reposent sur une sorte de "bougie standard" - un objet de luminosité connue.

Pour les étoiles de la Voie lactée et certaines parties de la galaxie d'Andromède, nous pouvons rechercher des variables céphéides - des étoiles dont la luminosité intrinsèque change de manière très prévisible, en fonction de leur masse. Si vous connaissez la masse d'une étoile, vous pouvez très facilement calculer sa production d'énergie (luminosité).

Pour les galaxies plus lointaines, on recherche une supernova de type 1a. Les supernovae de type 1a se produisent lorsqu'une naine blanche retire du matériau d'une étoile compagne. Lorsque ces étoiles atteignent 1,44 masse solaire, elles explosent en une supernova. Une supernova est une réaction de fusion nucléaire puisque la sortie d'une explosion de fusion dépend entièrement du combustible et de sa masse, et puisque les types 1a commencent toujours avec la même masse, ils ont tous la même luminosité intrinsèque - et ils & #x27re suffisamment lumineux pour voir clairement à travers l'univers observable.

Avec les variables Céphéides et les supernovae de type 1a, nous mesurons leur luminosité depuis la Terre, puis appliquons la loi de l'inverse du carré pour trouver leur distance.

Vous ne pouvez pas facilement voir des étoiles à des millions d'années-lumière à l'œil nu (à l'exception de la galaxie d'Andromède, mais même cela peut être un défi si le ciel n'est pas si sombre). La plupart des étoiles que vous voyez à l'extérieur sont beaucoup plus proches, au plus à des centaines et dans certains cas à des milliers d'années-lumière, au sein de notre propre galaxie. La plupart de la lumière pour de nombreuses étoiles, en particulier les plus brillantes, est plus jeune que votre vie. Par exemple, l'étoile la plus brillante du ciel, Sirius (près d'Orion), n'est qu'à 8,6 années-lumière.

La façon dont nous mesurons la distance aux étoiles proches est similaire à la façon dont fonctionne notre vision binoculaire : la parallaxe. Nous pouvons observer une étoile lorsque la Terre est à différentes parties de son orbite autour du Soleil, le long d'un chemin où la Terre peut être jusqu'à 300 millions de km de distance de son emplacement il y a six mois, et nous pouvons voir les étoiles les plus proches de Terre changer de position dans le ciel, parce que nous les voyons sous des angles très différents. Nous pouvons déterminer à quel point cette différence est, la quantité de parallaxe et déterminer la distance à l'étoile.

La formule pour déterminer la distance de la parallaxe est en fait extrêmement simple, c'est juste l'inverse : d = 1/p. Plus quelque chose est éloigné, plus la parallaxe est petite. C'est de là que vient l'unité du "parsec". Un parsec est d'environ 3,26 années-lumière, ce qui est apparemment une mesure assez arbitraire, mais l'origine est "seconde d'arc de parallaxe", 1 parsec est la distance à laquelle un objet présentera 1 seconde d'arc (un 60e d'un 60e d'un degré d'arc) de parallaxe sur le ciel sur une ligne de base de 1UA. Alpha Centauri présente une parallaxe de seulement 0,75 seconde d'arc (bien que cela soit mesuré à partir du "milieu", donc la quantité totale de décalage est de 1,5 seconde d'arc sur une orbite terrestre complète). Toutes les autres étoiles présentent des quantités de parallaxe beaucoup plus petites et sont plus éloignées : la parallaxe de Sirus est de 0,38 secondes d'arc (2,6 parsecs, 8,6 a), Bételgeuse a une parallaxe de seulement 5,07 millisecondes d'arc, et est donc distante de 197 parsecs (643 a).


La méthode de parallaxe est plus courte que nécessaire pour Andromède et la méthode de décalage vers le rouge est plus longue que nécessaire pour cela.

La distance à la galaxie d'Andromède est mesurée par la méthode des bougies standard : http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_candle#Standard_candles

Je pense que les départs variables Cepheid sont appropriés pour la galaxie d'Andromède. La période de pulsation de ces étoiles est liée à sa luminosité maximale, ce qui permet de calculer la distance.

Il ne semble pas y avoir de réponse complète expliquant le redshift, je vais essayer -

Redshift est le phénomène où (dans ce contexte) la lumière semble être plus rouge ce qui signifie qu'il a une longueur d'onde plus longue. Ceci est lié au décalage Doppler, mais il existe d'autres façons dont la lumière peut être décalée vers le rouge.

Ce décalage vers le rouge de la lumière se produit pour deux raisons -

  • L'objet observé s'éloigne de nous : C'est à cause de l'effet Doppler. Puisque l'objet bouge un moyen à une certaine vitesse finie, la longueur d'onde apparente de la lumière est décalée de $frac< u_<0>> = frac<>>$

où $Delta u$ est le changement de fréquence de la lumière observée, $c$ est la vitesse de la lumière, $ u_<0>$ est la fréquence d'origine de la lumière, et $v_$ est la vitesse de l'objet (par rapport à nous).

  • L'univers est en expansion : Il est important de comprendre que cet effet est ne pas en raison de l'effet Doppler. Le résultat est exactement le même à savoir, la longueur d'onde de la lumière est décalée vers le rouge, mais c'est parce que l'espace-temps lui-même est en expansion. Même si l'objet est au repos par rapport à nous (c'est-à-dire à tout instant, où le taux d'expansion de l'univers est négligeable), la lumière de celui-ci encore être décalé vers le rouge, à cause de l'expansion de l'univers. Des mesures minutieuses de cet effet donnent des nombres pour la constante de Hubble.

Maintenant pour répondre comment déterminer un redshift : On cherche généralement une raie spectrale ou un ensemble de raies spectrales à observer. Maintenant, on peut calculer et observer dans des circonstances contrôlées quelles seront les longueurs d'onde de ces raies spectrales lorsqu'elles seront au repos par rapport à nous, ainsi nous savons quelles longueurs d'onde rechercher.

Une sorte d'opposé des raies spectrales sont les raies d'absorption (photo). Les lignes d'absorption sont ce qui est utilisé (à ma connaissance) en astronomie. Maintenant, une chose que vous remarquerez sur l'image est que si une ligne est décalée vers le rouge, alors tout les lignes seront décalées vers le rouge du même montant. Par conséquent, en mesurant l'espacement relatif entre les lignes, nous pouvons identifier de quelle espèce il s'agit à partir de nos connaissances antérieures. Et puis en mesurant de combien les raies spectrales observées sont décalées par rapport aux valeurs attendues, nous pouvons calculer le décalage vers le rouge de l'objet. Déterminer si le décalage vers le rouge observé est dû à l'expansion de l'univers ou à un décalage Doppler est un problème plus subtil à résoudre. Mais votre question ne vous inquiète pas à ce sujet, alors je laisse aux curieux et à Google le soin de le découvrir.


A quelle distance sont les étoiles ? Les scientifiques ne savent toujours pas (Synopsis)

Les étoiles au-dessus de notre tête peuvent scintiller et nous amener à nous demander ce qu'elles sont exactement, mais peut-être une question plus importante est de se demander où elles se trouvent. Si nous pouvons déterminer les distances aux étoiles, puis utiliser ces distances connues pour mesurer les distances aux autres galaxies, nous pouvons non seulement déterminer à quelle distance elles se trouvent, mais aussi déterminer comment l'Univers s'est étendu au cours de son histoire cosmique.

La construction de l'échelle des distances cosmiques implique de passer de notre système solaire aux étoiles aux galaxies proches aux lointaines. Chaque « étape » porte ses propres incertitudes. Crédit image : NASA, ESA, A. Feild (STScI) et A. Riess (STScI/JHU).

Ce concept, de l'échelle de distance cosmique, a été l'une des avancées astrophysiques les plus importantes du 20e siècle. Pourtant, nos tentatives pour mesurer les distances jusqu'à toutes les étoiles, sauf les plus proches, ont été entachées d'erreurs de toutes sortes, y compris certaines contre lesquelles notre technologie actuelle ne peut rien faire. Mais avec l'avènement du satellite Gaia de l'ESA, nous pourrions être prêts à tous les surmonter et à comprendre, enfin, à quelle distance se trouvent réellement les étoiles.

Le "vrai" mouvement de Vega, à seulement 26 années-lumière, tel que réalisé à partir de trois ans de données Hipparcos. Crédit image : Michael Richmond de RIT, sous licence Creative Commons, via http://spiff.rit.edu/classes/phys301/lectures/parallax/parallax.html.

Les étoiles sont-elles vraiment toutes grillées, et tout ce que nous voyons est la lueur ?

Cher Straight Dope:

Est-il vrai que toutes les étoiles que nous pouvons voir dans le ciel sont si éloignées qu'elles sont toutes brûlées et que nous ne voyons que leur lueur ?

STEPHELL

To tell you the truth, there is no way to know for certain. But the likely answer to whether they are all burned out is “no.”

Allow me to explain. Light, like anything else, travels at a finite speed. In this case, that would be the speed of light — the fastest anything can travel, as far as we know (it’s not just a good idea, it’s the law). So when we look up at the stars, we’re seeing light that left those stars a long time ago and traveled a long distance since. How long? Well, the nearest star other than our own sun is Proxima Centauri, which is 40,000,000,000,000 kilometers away. Light from that star takes over four years to reach us, so we say it’s four light-years distant from Earth. (A light-year is a measurement of distance, not time, and represents the distance covered by light in a year.) So when we look up and see Proxima Centauri, we are seeing it as it was over four years ago.

Most stars are much farther away than that. The farthest star astronomers have found is over 12 billion light years away! That means we’re seeing it as it was 12 billion years ago, and have no clue what it is like now. Has it blown up or burned out? In 12 billion years, the odds are pretty good that it has, but we have no way of knowing, and won’t be able to know what it looks like “now” until 12 billion years in the future! At that point, the question will be moot as far as you and I are concerned.

This is true even of our own sun. It takes several minutes for light from the sun to reach Earth. If the sun winked out tomorrow at 5 a.m., we wouldn’t know it right away. The whole concept can be a little confusing, but it’s not unlike seeing lightning and then hearing thunder several seconds later. Light travels faster than sound, so you see the lightning, but you don’t hear the sound it made at that time until the sound gets to you.

So, getting back to the question — we can never be 100% certain that all the stars we see are still there, because we can only see them as they were when they emitted the light we see. It’s likely some of the more distant ones are gone, but most of the closer ones are probably still around.

SDStaff DavidB, Straight Dope Science Advisory Board

Send questions to Cecil via [email protected]

STAFF REPORTS ARE WRITTEN BY THE STRAIGHT DOPE SCIENCE ADVISORY BOARD, CECIL'S ONLINE AUXILIARY. THOUGH THE SDSAB DOES ITS BEST, THESE COLUMNS ARE EDITED BY ED ZOTTI, NOT CECIL, SO ACCURACYWISE YOU'D BETTER KEEP YOUR FINGERS CROSSED.


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