par Fraser Cain , Universe Today
Alors, comment les galaxies peuvent-elles voyager plus vite que la vitesse de la lumière alors que rien ne peut voyager plus vite que la lumière ?
Je suis un petit monde de contradictions. « Pas même la lumière elle-même ne peut s’échapper d’un trou noir », et ensuite, « les trous noirs et ce sont les objets les plus brillants de l’univers ». J’ai aussi dit « rien ne peut voyager plus vite que la vitesse de la lumière ». Et puis j’ai dit quelque chose comme « les galaxies s’éloignent de nous plus vite que la vitesse de la lumière ». Il y a plus que quelques éléments sur cette liste, et c’est confus au mieux. Merci l’univers!
Alors, comment les galaxies peuvent-elles voyager plus vite que la vitesse de la lumière quand rien ne peut voyager plus vite que la lumière ? Les galaxies à vitesse de distorsion apparaissent lorsque je parle de l’expansion de l’univers. C’est peut-être l’accélération de l’énergie noire, ou la toute première période inflationniste de l’univers où TOUT s’est étendu plus vite que la vitesse de la lumière.
Imaginez notre univers en expansion. Ce n’est pas une explosion à partir d’un endroit spécifique, avec des galaxies qui se précipitent comme des jets cosmiques. C’est une expansion de l’espace. Il n’y a pas de centre, et l’univers ne s’étend pas vers quoi que ce soit.
J’avais suggéré que c’est un modèle terriblement simplifié pour notre univers en expansion. Malheureusement, c’est aussi terriblement pratique. Je peux le voler à mes enfants quand je le veux.
Imaginez que vous êtes ce nœud ici, et que lorsque le jouet s’étend, vous voyez tous ces autres nœuds s’éloigner de vous. Et si vous deviez vous déplacer vers n’importe quel autre nœud, vous verriez tous les autres nœuds s’éloigner de vous.
Voici la partie intéressante, ces nœuds ici, deux fois plus éloignés que les plus proches, semblent s’éloigner plus rapidement de vous. Plus le nœud est éloigné, plus il semble s’éloigner rapidement de vous.
C’est notre ami bizarre, la constante de Hubble, l’idée que pour chaque mégaparsec de distance entre nous et une galaxie lointaine, la vitesse qui les sépare augmente d’environ 71 kilomètres par seconde.
Les galaxies séparées par 2 parsecs augmenteront leur vitesse de 142 kilomètres par seconde. Si vous faites tourner le mathatron, une fois que vous arrivez à 4 200 mégaparsecs de distance, deux galaxies se verront s’éloigner plus vite que la vitesse de la lumière. Quelle taille est-ce, est-ce plus grand que l’univers ?
La toute première lumière, le rayonnement de fond cosmique, est à 46 milliards d’années-lumière de nous dans toutes les directions. J’ai fait le calcul et 4 200 mégaparsecs correspondent à un peu plus de 13,7 milliards d’années-lumière.Il y a des montagnes de place pour que des objets soient à plus de 4 200 mégaparsecs les uns des autres. Merci l’univers?!?
La plupart de l’univers que nous pouvons voir s’éloigne déjà à une vitesse supérieure à celle de la lumière. Alors comment est-il possible de voir la lumière de n’importe quelle galaxie se déplaçant plus vite que la vitesse de la lumière. Comment pouvons-nous même voir le rayonnement de fond des micro-ondes cosmiques ? Merci univers.
La lumière émise par les galaxies se déplace vers nous, alors que la galaxie elle-même s’éloigne de nous, donc les photons émis par toutes les étoiles peuvent encore nous atteindre. Ces longueurs d’onde de la lumière sont toutes étirées et glissent vers l’extrémité rouge du spectre, vers l’infrarouge, les micro-ondes et même les ondes radio. Avec le temps, les photons seront tellement étirés que nous ne pourrons plus du tout détecter la galaxie.
Dans un avenir lointain, toutes les galaxies et tous les rayonnements que nous voyons aujourd’hui se seront effacés pour être complètement indétectables. Les astronomes du futur n’auront aucune idée qu’il y ait jamais eu un Big Bang, ou qu’il existe d’autres galaxies en dehors de la Voie lactée. Merci l’univers.
Je suis d’accord avec Einstein quand je dis que rien ne peut se déplacer plus vite que la lumière dans l’espace, mais les objets intégrés dans l’espace peuvent sembler s’étendre plus vite que la vitesse de la lumière selon votre perspective.