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J’aimerais savoir ce qu’est exactement l’effet Doppler et dans quelle mesure il sert pour l’étude des étoiles pulsantes ?

Estelle (Paris, France)

jeudi 29 avril 2010, par Colin Bosworth

Bonjour Estelle,
Christian Doppler démontrait en 1842 déjà que l’observation de la longueur d’onde de la lumière est affectée par le déplacement. Il a constaté qu’on observe une lumière plus bleue que normal quand un objet vient vers nous à grande vitesse. Autrement dit, les ondes de lumière en provenance d’un objet qui nous approche sont compressées, ou décalées vers le bleu. Un objet qui nous fuit provoquera l’effet inverse - un décalage vers le rouge de la lumière dû à l’élongation des ondes.
On peut observer cet effet chaque jour, avec des ondes de son, en écoutant, par exemple, les sirènes d’une ambulance. Quand les sirènes nous approchent le ton du son monte parce que les ondes sont compressées ; et une fois que l’ambulance nous a passé le ton change avec les ondes plus longues. Ca fait comme iiiiiiiiiiiiiiooooooooooo.
Le décalage vers le rouge est utilisé pour mesurer la vitesse de déplacement des objets dans le ciel profond. En obtenant des spectres des objets, les astronomes peuvent calculer le décalage vers le rouge et en déduire la vitesse de fuite. Ceci est important parce que la théorie du Big Bang postule que l’espace est en expansion - et que la vitesse de fuite d’un objet est intimement liée à sa distance dans l’espace. Plus un objet est décalé vers le rouge, plus loin il se trouve de notre point d’observation !
Concernant les étoiles pulsantes (pulsars, ou étoiles à neutrons), on peut utiliser l’effet Doppler non seulement pour calculer le décalage vers le rouge de l’objet même, mais aussi pour mesurer la direction et la vitesse de l’énergie qui en est expulsée (lumière, rayons X, radio). En effet, un pulsar est une source d’énergie un peu comme un phare - nous voyons les "pulses" à chaque rotation de l’objet quand le faisceau énergétique nous balaie. Il y a des pulsars qui tournent sur leur axe des dizaines de fois par seconde.
N’hésite pas à me contacter si tu veux en savoir plus sur l’effet Doppler ou sur les pulsars.
Bonnes salutations, Colin