Comment utilise-t-on la parallaxe pour mesurer les distances aux étoiles?

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Auteur: Monica Porter
Date De Création: 21 Mars 2021
Date De Mise À Jour: 17 Peut 2024
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Comment utilise-t-on la parallaxe pour mesurer les distances aux étoiles? - Science
Comment utilise-t-on la parallaxe pour mesurer les distances aux étoiles? - Science

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En astronomie, la parallaxe est le mouvement apparent des étoiles proches contre leur arrière-plan, provoqué par les déplacements de la Terre autour du soleil. Comme les étoiles les plus proches semblent bouger plus que les étoiles lointaines, la quantité de mouvement apparent permet aux astronomes de déterminer leurs distances en mesurant le changement de l'angle d'observation tel qu'il apparaît à partir de la Terre.


Le mouvement apparent et le changement d'angle sont si faibles qu'ils sont imperceptibles à l'œil nu. En fait, la première parallaxe stellaire n'a été mesurée qu'en 1838 par l'astronome allemand Friedrich Bessel. L'application de la fonction trigonométrique tangente à l'angle de parallaxe mesuré et à la distance parcourue par la Terre autour du soleil donne la distance à l'étoile en question.

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

Le mouvement de la Terre autour du soleil produit un mouvement apparent dans les étoiles voisines, ce qui modifie légèrement l'angle d'observation de l'étoile par rapport à la Terre. Les astronomes peuvent mesurer cet angle et calculer la distance à l'étoile correspondante à l'aide de la fonction trigonométrique tangente.

Comment fonctionne la parallaxe

La Terre tourne autour du soleil sur un cycle annuel, la distance entre la Terre et le Soleil étant une unité astronomique (UA). Cela signifie que deux observations d'étoiles espacées de six mois ont lieu à partir de deux points séparés de deux UA lorsque la Terre se déplace d'un bout à l'autre de son orbite.


L'angle d'observation d'une étoile change légèrement au cours des six mois, l'étoile semblant bouger sur son fond. Plus l'angle est petit, moins l'étoile semble bouger et plus elle est éloignée. Mesurer l'angle et appliquer la tangente au triangle formé par la Terre, le soleil et l'étoile donne la distance à l'étoile.

Calcul de la parallaxe

Un astronome peut mesurer un angle de 2 secondes d'arc pour l'étoile qu'il observe et il souhaite calculer la distance qui le sépare de l'étoile. La parallaxe est si petite qu'elle se mesure en secondes d'arc, égale à un soixantième d'une minute d'arc, ce qui correspond à un soixantième de degré de rotation.

L'astronome sait également que la Terre s'est déplacée de 2 UA entre les observations. En d'autres termes, le triangle rectangle formé par la Terre, le soleil et l'étoile a une longueur de 1 UA pour le côté situé entre la Terre et le Soleil, tandis que l'angle à l'étoile, à l'intérieur du triangle rectangle, est la moitié de l'angle mesuré ou 1 seconde d'arc. Ensuite, la distance à l'étoile est égale à 1 AU divisée par la tangente de 1 seconde d'arc ou 206 265 AU.


Pour faciliter la gestion des unités de mesure de parallaxe, le parsec est défini comme la distance à une étoile ayant un angle de parallaxe de 1 seconde d'arc, ou 206 265 UA. Pour vous donner une idée des distances, une UA correspond à environ 93 millions de kilomètres, un parsec à environ 3,3 années-lumière et une année-lumière à environ 6 000 milliards de kilomètres. Les étoiles les plus proches sont à plusieurs années-lumière.

Comment mesurer l'angle de parallaxe

La précision croissante des télescopes permet aux astronomes de mesurer des angles de parallaxe de plus en plus petits et de calculer avec précision les distances aux étoiles de plus en plus éloignées. Pour mesurer un angle de parallaxe, un astronome doit enregistrer les angles d'observation d'une étoile à six mois d'intervalle.

L'astronome choisit une cible stationnaire proche de l'étoile en question, généralement une galaxie lointaine qui ne bouge pas. Il se concentre sur la galaxie puis sur l'étoile, mesurant l'angle d'observation entre elles. Six mois plus tard, il répète le processus et enregistre le nouvel angle. La différence dans les angles d'observation est l'angle de parallaxe. L'astronome peut maintenant calculer la distance à l'étoile.