Loi de Hubble-Lemaître
La loi de Hubble ou la loi de Hubble-Lemaître est le nom de l'observation que :
- Tous les objets observés dans l'espace lointain ont une vitesse mesurée par effet Doppler par rapport à la Terre et entre eux ;
- La vitesse des galaxies qui s'éloignent de la Terre, mesurée par effet Doppler, est proportionnelle à leur distance de la Terre et de tous les autres corps interstellaires.
En effet, le volume spatio-temporel de l'univers observable est en expansion et la loi de Hubble en est l'observation physique directe. Elle est à la base de la croyance en l'expansion de l'univers et constitue une preuve souvent citée à l'appui du modèle du Big Bang.
Bien que largement attribuée à Edwin Hubble, la loi a d'abord été dérivée des équations de la Relativité Générale par Georges Lemaître dans un article de 1927. Il y proposait que l'Univers est en expansion, et suggérait une valeur pour le taux d'expansion, maintenant appelée constante de Hubble. Deux ans plus tard, Edwin Hubble a confirmé l'existence de cette loi et a déterminé une valeur plus précise pour la constante qui porte aujourd'hui son nom. La vitesse de récession des objets a été déduite de leurs décalages vers le rouge, dont beaucoup avaient été mesurés auparavant par Vesto Slipher en 1917 et qu'il avait mis en relation avec la vitesse.
La loi est souvent exprimée par l'équation v = H0D, avec H0 la constante de proportionnalité (la constante de Hubble) entre la "distance appropriée" D à une galaxie et sa vitesse v (voir Utilisations de la distance appropriée). H0 est généralement exprimé en (km/s)/Mpc, ce qui donne la vitesse en km/s d'une galaxie située à 1 mégaparsec (3,09×1019 km). La réciproque de H0 est le temps de Hubble.
Une récente estimation de la constante de Hubble pour 2011, qui a utilisé une nouvelle caméra infrarouge sur le télescope spatial Hubble (HST) pour mesurer la distance et le redshift d'une collection d'objets astronomiques, donne une valeur de H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. Une autre approche utilisant les données des amas galactiques a donné une valeur de H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.
Un certain nombre d'autres méthodes ont été utilisées, donnant des chiffres entre 70 et 72 (km/s)/Mpc. Une méthode récente (2016) utilisant la lumière la plus ancienne de l'univers suggère que la valeur de la constante de Hubble était de 66,53 km/s par mégaparsec peu après le début de l'expansion. Cela implique que le taux d'expansion a augmenté.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la loi de Hubble ?
R : La loi de Hubble, ou loi de Hubble-Lemaître, est une observation astronomique selon laquelle tous les objets observés dans l'espace profond ont une vitesse mesurée par décalage Doppler par rapport à la Terre et aux autres corps interstellaires qui est proportionnelle à leur distance par rapport à eux. Elle stipule également que le volume spatio-temporel de l'univers observable est en expansion.
Q : Qui a dérivé cette loi pour la première fois ?
R : La loi a été dérivée pour la première fois des équations de la relativité générale par Georges Lemaître dans un article de 1927.
Q : Qui a confirmé son existence ?
R : Edwin Hubble a confirmé l'existence de la loi deux ans plus tard et a obtenu une valeur plus précise pour la constante qui porte désormais son nom.
Q : Comment la vitesse de récession a-t-elle été mesurée ?
R : La vitesse de récession a été déduite des décalages vers le rouge mesurés précédemment par Vesto Slipher en 1917 et qu'il a relié à la vitesse.
Q : Quelle équation exprime cette loi ?
R : La loi est souvent exprimée par l'équation v = H0D, H0 étant la constante de proportionnalité (la constante de Hubble) entre la distance propre D d'une galaxie et sa vitesse v.
Q : Dans quelle unité H0 est-elle généralement exprimée ?
R : H0 est généralement citée en (km/s)/Mpc, ce qui donne la vitesse en km/s d'une galaxie située à 1 mégaparsec (3,09×1019 km).
Q : Qu'a-t-on suggéré à propos des estimations récentes de H0 ? R : Une estimation récente de 2011 suggère que H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc alors qu'une autre approche utilisant les données des amas galactiques a donné une valeur de 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc avec d'autres méthodes donnant des chiffres entre 70 et 72 (km/s)/Mpc . Une méthode récente de 2016 suggère qu'elle pourrait avoir été de 66,53 km/s par mégaparsec peu après le début de l'expansion, ce qui implique un taux d'expansion croissant au fil du temps
