Adloun

La parallaxe de du Cygne

Exercice de TD · niveau 2 · enseignement scientifique (première), chapitre 10 — La Terre dans l'Univers

Énoncé

On appelle parallaxe d'une étoile le demi-angle sous lequel on verrait, depuis cette étoile, le rayon de l'orbite terrestre. La distance vaut alors, en parsecs, avec en secondes d'arc ; parsec années-lumière. 1. Bessel mesure en pour l'étoile du Cygne. Calculer sa distance en parsecs, puis en années-lumière. 2. La plus grande parallaxe connue vaut . Quelle distance ? 3. Le meilleur instrument de Tycho Brahe mesurait les angles à environ minute d'arc près. Quelle serait la distance maximale d'une étoile dont il aurait pu détecter la parallaxe ? 4. Conclure sur l'objection de Tycho. 5. Pourquoi la parallaxe est-elle une méthode de mesure de distance particulièrement solide ?

Corrigé

1. pc, soit années-lumière. (La valeur admise aujourd'hui est années-lumière : la mesure de Bessel, la première jamais réussie, était juste à près.)

2. pc, soit environ années-lumière : c'est Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Soleil.

3. minute d'arc vaut . Une parallaxe de correspond à pc, soit année-lumière. Tycho n'aurait donc détecté une parallaxe que pour une étoile située à moins d'un vingtième d'année lumière.

4. L'étoile la plus proche est à années-lumière, soit environ fois plus loin que cette limite. Tycho ne pouvait en aucun cas voir de parallaxe, et son absence ne prouvait donc rien. Son objection était logiquement valide et empiriquement inutilisable : elle reposait sur l'hypothèse implicite que les étoiles étaient proches.

5. Parce qu'elle est purement géométrique. Elle ne fait aucune hypothèse sur la nature de l'étoile, sa luminosité intrinsèque ou sa composition : elle ne demande qu'un angle et la connaissance du rayon de l'orbite terrestre. C'est le premier barreau de « l'échelle des distances » en astronomie, et toutes les autres méthodes s'étalonnent en fin de compte sur lui.

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