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  • Cosmologie : les chandelles standard ne sont pas si standard que ça finalement…

    Posté le 12 janvier 2011

    Les astronomes ont trouvé la première preuve directe que les « chandelles standard » appelées Céphéïdes et utilisées pour déterminer la taille de l’Univers, rétrécissent, les rendant pas aussi standard qu’on le croyait auparavant. Cette découverte va permettre d’améliorer la précision de la mesure de la taille de l’âge et du taux d’expansion de l’Univers.

    Les chandelles standard sont des objets astronomiques qui forment les barreaux de l’échelle des distances cosmiques qui mesure les distances entre les galaxies.

    Le premier barreau consiste en des étoiles variables appelées Céphéïdes. Les mesures de la distance de ces étoiles par rapport à la Terre est essentielle pour faire des mesures précises des objets encore plus éloignés. Chaque barreau de l’échelle dépend du barreau précédent ce qui fait que sans une mesure précise des Céphéïdes, toute l’échelle des distances cosmiques se dérègle.

    « Nous avons montré que ces chandelles standard en particulier sont lentement consumées par leur vent » a déclaré Massimo Marengo de l’Iowa State University, principal auteur d’une étude récente qui est paru dans l’Astronomical Journal. « Lorsque nous nous servons des Céphéïdes comme chandelles standard, nous devons être extrêmement prudents parce que, tout comme les vraies chandelles, elles se consument en brûlant ».


    Cette image illustre comment le télescope Spitzer de la NASA a pu montrer qu’une « chandelle standard », utilisée pour mesurer les distances cosmologiques, se rétrécie. Une découverte qui affecte les mesures précises de l’âge, la taille et le taux d’expansion de l’Univers.

    L’étoile de cette étude est Delta Cephei, qui a donné son nom à toute une classe de Céphéïdes. Elle a été découverte en 1784 dans la constellation de Céphée. Les étoiles de classe intermédiaire peuvent devenir des Céphéïdes lorsqu’elles arrivent au milieu de leur vie, variant à un rythme régulier lié à leur brillance. Cette caractéristique unique permet aux astronomes de « prendre le poul » d’une Céphéïde et de calculer sa brillance intrinsèque (sa véritable brillance, que l’on verrait si l’on était situé près d’elle). En mesurant l’éclat de l’étoile qui apparait dans le ciel, et en la comparant à sa brillance intrinsèque, on peut déterminer sa distance.

    Ce calcul a été effectué par l’astronome Edwin Hubble en 1924, conduisant à la révélation que notre galaxie est seulement une parmi d’autres dans un vaste océan cosmique. Les Céphéïdes ont aussi contribué à la découverte de l’expansion de notre Univers et de l’accroissement de la distance entre les galaxies.

    De précédentes recherches avaient soupçonné une perte de masse des céphéïdes mais il n’y avait pas de preuve directe. L’étoile Delta Cephei se déplace à grande vitesse dans l’Espace, poussant les gaz et poussières interstellaires dans son onde de choc frontale. Par chance pour les scientifiques , une étoile proche a éclairé la zone, rendant l’onde de choc frontale plus facile à observer. En étudiant la taille et la structure du choc, l’équipe a pu montrer qu’un vent solaire fort et massif de l’étoile poussait le gaz et la poussière interstellaire. Ce vent est jusqu’à un million de fois plus puissant que le vent soufflé par notre Soleil. Cela prouve que Delta Céphei se rétrécit légèrement.

    D’autres observations de Céphéïdes qui ont suivi, et qui ont été menées par la même équipe, ont montré que que jusqu’à 25% des Céphéïdes observées perdent de la masse.

    Via Physorg / Crédit image : NASA/JPL-Caltech/Iowa State

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