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décalage spectrale, loi hubble, effet doppler
Bonjour j'ai quelques questions svp :
1) Vérifier à l'aide des documents 2 et 3 la valeur du décalage spectrale de la galaxie
étudiée.
2) Expliquer l'origine physique de ce décalage. Comment nomme-t-on cet effet ?
3)Que montre le décalage spectral vers l'infrarouge d'une raie se situant normalement
dans l'UV ?
4) Calculer à partir du doc 3, la vitesse radiale v de cette galaxie par rapport à la terre.
5) Déduire de la loi de Hubble et de la valeur de la vitesse radiale la distance séparant la galaxie de la terre en années-lumière (al).
Pour répondre à ces questions, on a 4 documents :
Document 1 
étection de la plus lointaine galaxie.
Après avoir observé une galaxie pendant 16H et analysé les données pendant 2 mois grâce des logiciels qu'ils avaient développés, des chercheurs ont constaté qu'ils avaient clairement détecté la lueur très faible de l'hydrogène avec un décalage vers le rouge de 8,6. Cette valeur fait de cette galaxie, nommée UDFy-38135539, l'objet le plus éloigné jamais détecté par spectroscopie.
Document 2 : Portion du spectre de UDFy-38135539.
(voir pièce jointe)
Voici le signal de la raie d'hydrogène Ly-alpha, détectée grâce au télescope VLT après 16H de pose. Cette raie a était émise dans l'UV à 121,6nm.
Document 3 :
En astronomie, le décalage spectral est défini comme
z=( 
-0)/0
Les astronomes calculent la vitesse radiale d'éloignement v a l'aide de la relation Doppler-Fizeau, valable pour toutes les vitesses y compris les vitesses proche de la lumière :
v= c * ((z+1)²-1)/((z+1)²+1)
Document 4 : Loi de Hubble.
La loi Hubble relie la distance qui nous sépare d'une galaxie très éloignée à sa vitesse v:
D=v/ H0
(H0= 70km.s-1.Mpc-1
J'ai vraiment besoin d'aide svp
Bonjour;
Relevez sur la courbe du document 2 (presque inexploitable dans votre message), la valeur de la longueur d'onde de la raie Ly-
.
Sachant que...
Cette raie a était émise dans l'UV à 121,6nm.
0puis calculer la valeurdu décalage spectral en utilisant la relation donnée dans le document 3.
Comparer la valeur calculée à celle indiquée dans le document 1.
La réponse attendue à la seconde question est contenue dans le titre de votre message...
Pour la question 3, vous avez sans doute entendu parler en cours de l'expansion de l'Univers, alors relisez un peu ce qui se rapporte à cela.
La question 4 est une simple application numérique, la formule à appliquer étant donnée dans l'énoncé.
Même chose pour la question 5.
A plus.
Bonjour,
Merci de votre aide !
La valeur de la longueur d'onde de la raie d'hydrogène Ly-alpha, se situe à 1.62um.
Comment faire pour en déduire lambda0 comme vous m'avez dit svp ?
La valeur de la longueur d'onde de la raie d'hydrogène Ly-alpha, se situe à 1.62
m. m, le pic de la courbe que vous avez mise en ligne se trouve entre 1.16 et 1.17 m.
La valeur de
0 est indiquée dans l'énoncé...Cette raie a était émise dans l'UV à 121,6nm.
Merci voilà ce que j'ai fait, pouvez vous me dire si c'est bon, parce que si je n'ai pas la bonne valeur de "z" (le décalage spectral), j'aurais faux au reste de l'exo :/
Pour z j'ai trouvé 12,3 alors que dans le document 1, les chercheurs ont trouvé 8,6 :
j'ai fait
(1,62*10-6-121.6*10-9)/121.6*10-9
Et pour la question 2, c'est l'effet Doppler ? mais à quoi est du ce décalage svp ?
Merci !
Vous n'avez pas lu ma précédente réponse.
J'ai à répondre à d'autres demandes. Je ne vais donc pas me répéter.
Au revoir.
Oups, pardon j'ai vu mon erreur, j'ai lu votre message mais j'ai continuer sur mon brouillon et du coup je me suis trompé...
z= 0.01162
c'est bien ça ?svp
= 1.162 10-6 m
0 = 121.6 10-9 m
z = (- 0) / 0
A.N. z = (1.162 10-6 - 121.6 10-9) / 121.6 10-9 = 8.56
Revoyez votre calcul.
D'accord merci, pour la question 3 je n'ai pas fait de cours pour l'instant sur cela car c'est un DM:/
Pour la vitesse radiale v , j'ai trouvé v =293 m/s
et pour la distance j'ai trouvé : 4.186 (mais je ne suis pas sur car j'ai laissé la vitesse en mètre par seconde et je pense qu'il faut la mettre en km/s, mais je ne sais pas comment faire svp)
Pour la vitesse radiale v , j'ai trouvé v =293 m/s
Qu'avez vous pris pour valeur de c ?
pour la distance j'ai trouvé : 4.186
Dans la relation D = v / H0, les unités utilisées pour H0 et v doivent être cohérentes.
En quelle unité obtient-on alors D ?
j'ai pris c=3.00*108m/s
Du coup pour D on a des m/s divisé par des km.s-1.Mpc-1 on obient donc des km ? :/
j'ai pris c=3.00*108m/s
Revoyez votre calcul.
Du coup pour D on a des m/s divisé par des km.s-1.Mpc-1 on obient donc des km ? :/
J'obtiens toujours v=293m/s je ne sais pas ou est mon erreur :
v = 3.00 *108 * ((8.56+1)²-1)/((8.56+1)²-1))
Du coup, si j'ai v en m/s je vais comment pour le mettre en km/s ? svp
J'obtiens toujours v=293m/s je ne sais pas ou est mon erreur :
v = 3.00 *108 * ((8.56+1)²-1)/((8.56+1)²-1))
Refaites votre calcul, savez vous au moins lire ce qu'affiche votre calculette ?
293E6 signifie 293 106
Vous n'avez pas tenu compte de a dernière remarque :
v = 3.00 *108 * ((8.56+1)²-1)/((8.56+1)²-1))
Avec cette erreur, il est normal de trouver v = c = 3.00 108, puisque la fraction avec les "z" a un numérateur et un dénominateur EGAUX.
Mettez ce résultat en écriture scientifique et ne limitez le nombre de chiffres significatifs.
Si je met 293506043.7 en écriture scientifique, j'obtiens : 2,93 * 10 8m/s c'est bien ça ?
Mais comment je fais pour le mettre en km/s svp ?
1 km = 103 m 
1 m = 10-3 km (niveau des classes primaires !)
Et il y a le même rapport entre les m/s et les km/s
10-3 = 2.93 105 km/s
3)Que montre le décalage spectral vers l'infrarouge d'une raie se situant normalement dans l'UV ?
Vous pouvez lire le § Manifestation de l'expansion de l'Univers sur Wikipédia.
Voici le lien correspondant à cette rubrique
En simplifiant, on peut l'illustrer de la façon suivante...
Un observateur immobile reçoit une onde émise par une source avec une fréquence fs.
Si la source se rapproche, l'observateur va la percevoir avec une fréquence fo plus grande que fs.
Si la source s'éloigne, l'observateur va la percevoir avec une fréquence fo plus petite que fs.
Vous pouvez aussi aller voir dans votre livre ou faire une recherche sur Internet.
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