Couleur, mystère et science se rencontrent lorsque l’on parle du décalage vers le rouge. Ce phénomène cosmique, qui change la perception des étoiles et des galaxies lointaines, est bien plus qu’un simple jeu de nuances : c’est une fenêtre sur l’univers en expansion et les secrets qu’il renferme.
Le décalage vers le rouge, c’est comme une énigme cosmique que les astronomes ont tenté de résoudre.
En 1912, Vesto Melvin Slipher, un astronome américain, a pointé son télescope et a découvert quelque chose de curieux : la lumière des galaxies semblait s’étirer, se décalant vers le rouge du spectre lumineux.
Quelques années plus tard, Edwin Hubble confirme les observations de Slipher et établit une relation entre la distance des galaxies et leur vitesse de récession (désigne la vitesse à laquelle une galaxie ou un autre objet s’éloigne de la Terre). Cette théorie se nomme la loi de Hubble. Elle nous dit que l’univers est en expansion.
Avec cette compréhension de l’expansion de l’univers, les astronomes ont pu identifier et étudier différents types de décalage vers le rouge, chacun révélant des secrets uniques sur notre cosmos. Les trois principaux types de décalages sont le redshift cosmologique, le redshift doppler et rougissement gravitationnel.
Le Redshift Cosmologique
Le redshift cosmologique se produit en raison de l’expansion de l’univers. Lorsque la lumière voyage à travers un univers en expansion, sa longueur d’onde s’étire et se décale vers le rouge. De fait, cela signifie que plus une galaxie est éloignée, plus son redshift cosmologique est important. Ce décalage a son contraire : le décalage vers le bleu.
Le Redshift Doppler
Le redshift Doppler est similaire à l’effet que l’on observe avec le son : lorsque la source de lumière se déplace par rapport à l’observateur, la longueur d’onde de la lumière change. Si une galaxie s’éloigne de nous, la lumière qu’elle émet se décale vers le rouge. Ce phénomène est utilisé pour mesurer la vitesse de récession des galaxies.
Le Rougissement Gravitationnel
Le rougissement gravitationnel est un phénomène prédit par la théorie de la relativité générale d’Einstein. Lorsqu’un photon de lumière quitte un champ gravitationnel intense, tel que celui d’une étoile massive ou d’un trou noir, il perd de l’énergie et sa longueur d’onde s’allonge. Ce décalage vers le rouge n’est pas dû au mouvement ou à l’expansion de l’univers, mais à la courbure de l’espace-temps causée par la gravité.
Les deux phénomènes impliquent un décalage vers le rouge de la lumière. Les termes « redshift » et « rougissement gravitationnel » contiennent tous deux l’idée de « décalage vers le rouge », ce qui peut prêter à confusion.
Les deux phénomènes impliquent des changements dans la longueur d’onde de la lumière, ce qui peut faire penser qu’ils sont liés.
Parmi les observations notables de redshift, on peut citer la découverte des quasars, des objets extrêmement lumineux et lointains dont la lumière subit un redshift important, indiquant qu’ils sont situés à des distances astronomiques. En outre, les relevés spectroscopiques des galaxies permettent de cartographier l’univers à grande échelle, révélant des structures telles que les superamas et les vides cosmiques. L’observation du rougissement gravitationnel près des trous noirs, comme celui de la galaxie M87, fournit des preuves tangibles de la relativité générale d’Einstein.
En contemplant les mystères du redshift et du rougissement gravitationnel, nous découvrons bien plus qu’un simple phénomène astronomique. Ces phénomènes nous permettent de mesurer les distances cosmiques, de comprendre les mouvements des galaxies, et d’explorer les effets gravitationnels intenses autour des objets massifs. En poursuivant cette quête de connaissances, nous dévoilons progressivement les secrets de l’univers et renforçons notre compréhension de la place de l’humanité dans ce vaste cosmos.
