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L'univers en infrarouge

Posté par
Hevean
22-05-13 à 13:58

Le site internet de la Cité de l'espace «Enjoy espace» présente les télescopes Herschel et Planck lancés de Kourou le 14 mai 2009, en voici des extraits.
Le rayonnement infrarouge de l'espace intéresse les astronomes car :
-les objets trop froids n'émettent pas de lumière dans le visible et seuls des détecteurs sensibles à l'Infrarouge peuvent les voir. C'est donc tout un plan caché de l'univers qui se révèle à nous avec des --télescopes comme Herschel.
-«L'infrarouge», contrairement à la lumière visible,traverse bien plus facilement les nuages de gaz et de poussière. Les astronomes espèrent ainsi mieux déterminer quels éléments sont présents dans les nuages interstellaires, mais aussi mieux comprendre la formation des étoiles et des galaxies.
-«la lumière des galaxies les plus lointaines se décale vers le rouge raison de l'expansion de l'univers. Les scientifiques pourront donc épier les premières galaxies qui se sont formées il y a plus de 12 milliard d'années»
-«il y a 13 milliard d'année, 380 000 ans après le big-bang, lorsque le température de l'univers est passée sous les 3000°C (elle excédait le milliard de degrés avant...), la matière commença à s'organiser ce qui permit à la lumière de se frayer enfin un passage.
Du fait de l'expansion de l'univers et la distance parcourue, cette lumière nous parvient considérablement affaiblie et des 3000°C de départ il ne reste qu'un faible signal à - 270)C.»

Un corps émet  des ondes électromagnétiques. La longueur d'onde λ m, correspondant à l'intensité maximale du rayonnement émis, est liée à la température T du corps selon :
λ m .T = A (loi de Wien)
Avec A = 2,898 X 10 (puissance moins 3) m . K ; T(en K)  ;λ m(en m).

A) Quels sont les intérêts pour l'astronomie d'observer l'univers dans le domaine de l'Infrarouge?
B)  Quelle est la longueur d'onde, λ m ? Du rayonnement fossile de l'univers ? A quel domaine appartient-il ?
C) Quelle est la fréquence de ce rayonnement ?
D) Les capteurs des instruments d'optique de ces satellites sont sensibles à des rayonnement de 857GHz jusqu'à 30GHz. Quelle est la température minimale de l'univers peuvent'-ils observer ?
F) Les instruments d'optique de ces satellites sont refroidis à 0,1°C au dessus du zéro absolu. Pourquoi ?



Données :       c = 2,998 X 10 (puissance 8) m.s-1



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