Tout bon commandant de vaisseau spatial ou astronome doit connaitre l'année lumière. C'est un concept utilisé pour mesurer des distances... des très grandes distances. Dans le contexte des exoplanètes, c'est l'une des unités de distance (avec le parsec) les plus utilisé. L'année-lumière étant beaucoup plus intuitive à comprendre que le parsec (elle nécessite notamment moins de géométrie), il est donc préférable de l'utiliser !
Puisqu'on retrouve fréquemment l'année-lumière sur ce site, il est pertinent de faire la lumière sur ce sujet...
Batelier, vitesse lumière !
Comme évoqué précédemment, l'année-lumière est une distance. Plus précisement c'est la distance que parcours la lumière en une année. Or on sait que la lumière a une vitesse de 299 792 458 mètres par secondes (donc environ 300 000 km/s), et on sait qu'une année est composée de 31 536 000 secondes. Par conséquent la lumière parcours 9 460 800 000 000 (9 milles milliards) de kilomètres par année.
C'est une distance beaucoup trop grande pour être visualisable en kilomètre, c'est pourquoi il est plus simple d'exprimer les distances astronomiques en année-lumière.
On peut d'ailleurs évoquer le fait que l'année-lumière est une distance universelle contrairement au mètre (par exemple). Ce que l'on entend par "universelle" est le fait que cette distance ne varie pas en fonction de la géométrie de l'espace-temps ni des effets de la relativité restreinte.
En effet la vitesse de la lumière est indépendante du référentiel dans lequel on se trouve et est constante en toute circonstance. Ce n'est pas le cas du mètre, du pied, ou de toute autre unité de distance terrestre dont la longueur peut être déformer par divers phénomènes physiques.
Avec l'année-lumière on s'assure donc de pouvoir mesurer des distances fixes tout en gardant un concept simple à l'esprit.
Nous pouvons passer en revue quelques exemples d'utilisation de l'année lumière. Tout d'abord pour des distances dans le système solaire, puis des distances à l'échelle de la galaxie.
La distance séparant la Terre de la Lune est en moyenne de 1 seconde-lumière. Il ne s'agit pas là d'années-lumière, mais de seconde, puisque la distance métrique est d'environ 300 000 km, ce qui correspond approximativement à la distance que parcours la lumière en une seconde.
La distance séparant la Terre de Saturne est en moyenne de 1,3 heure-lumière. Cette fois la distance est bien plus grande, car d'environ 7,5 milliards de km, on est loin de nos 300 000 km avec la Lune...
Entrons maintenant dans le vif de l'utilisation de ce concept de distance luminique. La distance séparant la Terre du système solaire le plus proche du notre (Proxima Centauri) est de 4,24 années-lumière. C'est donc là tout l'interêt de cette unité de distance. Tous les objets spatiaux d'interêt (hors du système solaire) se trouvent à des distances tellement grandes que seul l'année-lumière nous permet de les appréhender.
D'ailleurs puisque c'est grace à la lumière que l'on voit les choses (merci Captain Obvious), cela signifie que l'on voit tous les objets de l'univers avec un petit peu de retard par rapport à leur état réel. Plus exactement plus un objet est lointain, et plus l'image que l'on voit de lui est en retard sur la réalité. Par exemple cela signifie qu'en regardant la Lune par la fenêtre on voit en fait la Lune telle qu'elle était il y a une seconde, et que les astronomes qui étudient Proxima Centauri observent en réalité ce système tel qu'il était il y a près de 4 années dans le passé ! Voir loin, c'est donc voir dans le passé. Mesurer en année-lumière nous permet alors non seulement de savoir la distance, mais aussi l'époque de la chose que l'on observe.
En explorant les différentes exoplanètes dans la section Explorer, vous découvrirez que les distances des autres planètes de notre galaxie varient de quelques années-lumière à plusieurs dizaines de milliers d'années-lumière ! De quoi avoir le vertige quand on comprend la distance que représente déjà une seule unité de cette distance.
Crédit : Star Wars: Rouge One, Star Trek: Into Darkness
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