Cosmologie et astrophysique
Expansion de l'Univers
Tracez la vitesse de récession en fonction de la distance pour déterminer la pente H₀ et distinguer l'expansion de l'espace d'une explosion dans un espace préexistant.
Matériel
- Catalogue de galaxies avec distances et vitesses de récession déduites du décalage spectral
- Réglage de la constante de Hubble et du temps cosmique
- Graphique vitesse-distance et affichage du fond diffus cosmologique
Protocole
Relever les mesures des galaxies
Utilisez un catalogue réel contenant des distances estimées indépendamment et des décalages spectraux. Ne convertissez le décalage en vitesse que dans le régime où l'approximation est valable et notez les incertitudes des deux mesures.
Tracer et ajuster la relation de Hubble
Placez v en ordonnée et d en abscisse. Ajustez une droite dans la plage de faible décalage choisie ; sa pente estime H₀. Examinez les résidus et n'imposez pas le passage par l'origine sans justification.
Comparer les époques d'expansion et le fond diffus
Faites varier H₀ et le temps cosmique dans le modèle et notez les changements de pente v–d et de séparation des galaxies. Remontez vers les époques anciennes pour faire apparaître le fond diffus cosmologique, rayonnement fossile de l'Univers chaud primordial ; ce n'est pas la lumière de l'instant même du Big Bang.