Décalage vers le bleu Sommaire Histoire | Exemple | Applications | Voir aussi | Menu de navigationCosmogonie-2
AstrophysiqueSpectroscopie astronomique
décalage vers le rougefréquencerayonnementattraction gravitationnelleUniversamas de galaxies1912Vesto Sliphergalaxie d'Andromèdenébuleusenotre galaxieGroupe localgalaxie d’Andromèderaies d'absorptionhydrophobeshydrophilesspectroscopie Ramancouleurstempératuresspectrelongueurs d’onde
Les ondes provenant d'une source lumineuse sont plus courtes lorsque celle-ci s'approche d'un observateur situé à la droite. Les ondes sont « compressées » et la lumière est donc bleuie. C'est le décalage vers le bleu ou blueshift.
Légende :
1 : Ondes rallongées à l'arrière de la source lumineuse dues à son déplacement.
2 : Sens de déplacement de la source lumineuse.
3 : Source lumineuse.
4 : Ondes raccourcies à l'avant de la source lumineuse dues à son déplacement.
Autre représentation du décalage Doppler vers le rouge et le bleu selon que la source s'éloigne ou s'approche de l'observateur
Le décalage vers le bleu ou bleuissement[1] (blueshift en anglais) est l’effet contraire du décalage vers le rouge (redshift), se produisant lorsque la distance séparant une source lumineuse de l’observateur devient de plus en plus faible. La fréquence du rayonnement émis par la source est alors décalée vers le bleu, contrairement au décalage vers le rouge. Le décalage vers le bleu peut également être produit par l’attraction gravitationnelle. Il est très fréquent dans l’Univers au sein des amas de galaxies, dans lesquels le décalage vers le rouge n’agit pas.
Sommaire
1 Histoire
2 Exemple
3 Applications
4 Voir aussi
4.1 Références
4.2 Article connexe
4.3 Lien externe
Histoire |
C'est en 1912 que l'astronome américain Vesto Slipher découvre que la galaxie d'Andromède (alors connue comme nébuleuse) se rapproche de notre galaxie à 200 km/s. Mais il découvre par la suite que la plupart des galaxies hors du Groupe local s'éloignent de nous. Il est le premier à relever une manifestation du décalage vers le bleu.
Exemple |
À échelle macroscopique, notre voisine la galaxie d’Andromède entrera en collision avec notre propre galaxie dans des centaines de millions d’années sous l’effet de l’attraction gravitationnelle, elle nous apparaît donc globalement bleuie par sa vitesse d’approche. On estime sa vitesse à 300 km/s. Donc z=−0.001displaystyle z=-0.001 pour la galaxie d'Andromède. Mais pour des vitesses si faibles, le décalage vers le bleu n'est visible que grâce aux raies d'absorption.
À échelle microscopique, on note que les molécules d'eau présentent des propriétés encore énigmatiques aux interfaces avec certains matériaux. Des études spectroscopiques montrent un mouvement (à haute fréquence) dans les molécules d'eau, avec un décalage vers le bleu aux interfaces hydrophobes et hydrophiles[2]. Récemment la spectroscopie Raman et des simulations de dynamique moléculaire ont plaidé pour l'hypothèse que ce décalage, observé dans diverses solutions aqueuses proviendrait des mouvements vibrationnels qu'ont les molécules d'eau dans ces circonstances[2].
Applications |
Dans l’Univers, les objets peuvent revêtir des couleurs et des températures très variées. Donc pour pouvoir mesurer le décalage vers le bleu ou vers le rouge d’un objet, il est nécessaire de connaître son spectre originel. Or, les spectres sont souvent des plus complexes.
Pour pouvoir mesurer le décalage vers le rouge, les astronomes utilisent des repères fixes dans les spectres : les raies d’absorption. La lumière émise par un objet est en partie ou totalement absorbée par les éléments plus froids entourant l’objet en question. Ces raies d’absorption sont parfaitement définies partout dans l’Univers à des longueurs d’onde précises. Comme nous pouvons déduire les éléments entourant les astres, nous pouvons identifier la différence de position de ces raies entre le modèle théorique et le spectre observé, et ainsi en déduire le décalage.
Aujourd’hui, on utilise directement le décalage vers le bleu d’un objet, noté z, pour parler de sa vitesse de rapprochement.
| Basé sur la longueur d'onde | Basé sur la fréquence |
|---|---|
z=λobsv−λemitλemitdisplaystyle z=frac lambda _mathrm obsv -lambda _mathrm emit lambda _mathrm emit | z=femit−fobsvfobsvdisplaystyle z=frac f_mathrm emit -f_mathrm obsv f_mathrm obsv |
1+z=λobsvλemitdisplaystyle 1+z=frac lambda _mathrm obsv lambda _mathrm emit | 1+z=femitfobsvdisplaystyle 1+z=frac f_mathrm emit f_mathrm obsv |
Voir aussi |
Références |
http://www.culturediff.org/decans13.htm
Katsufumi Tomobe, Eiji Yamamoto, Dušan Kojić, Yohei Sato, Masato Yasui & Kenji Yasuoka (2017) Origin of the blueshift of water molecules at interfaces of hydrophilic cyclic compounds |Science Advances | 22 décembre 2017|Vol. 3, no. 12, e1701400 |DOI: 10.1126/sciadv.1701400
Article connexe |
- Décalage vers le rouge
Half-Life: Blue Shift, titre d'un jeu vidéo édité par Valve ; plusieurs titres de la série Half-Life font référence à un phénomène physique.
Lien externe |
- Cosmogonie-2
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