Année-lumière

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Représentation centrée sur le Soleil d'une année-lumière (plus grande sphère, flèche jaune pour le rayon) et d'un mois-lumière (plus petite sphère) en comparaison des trajectoires de la grande comète de janvier 1910 (ligne jaune) et de la comète Hyakutake (ligne orange).

Une année-lumière, symbole a.l., au pluriel des années-lumière[1], anciennement année de lumière[2],[3], est une unité de distance utilisée en astronomie.

Une année-lumière est égale à la distance que parcourt la lumière dans le vide pendant une année julienne, soit environ 9 461 milliards de kilomètres (soit encore, en ordre de grandeur, environ 10 000 milliards de kilomètres, c'est-à-dire 1016 mètres ou 10 Pm).

Définition[modifier | modifier le code]

L'année-lumière est une unité de mesure de distance (et non de temps).

L'Union astronomique internationale la définit[4] comme la distance parcourue par un photon (ou plus simplement la lumière) dans le vide, en une année julienne (soit 365,25 jours, ou 31 557 600 secondes).

La vitesse de la lumière dans le vide étant une constante fixée à 299 792 458 m/s (environ 300 000 km/s), une année-lumière est exactement égale à 9 460 730 472 580,8 km ; soit environ 9 460,730 milliards de kilomètres ce qui équivaut à 9,460730 Pm ou 9 460,730 Tm. En valeur arrondie, une année-lumière équivaut à 9,461 Pm soit 9,461×1015 m.

Utilisations[modifier | modifier le code]

L'année-lumière s'utilise surtout en vulgarisation pour exprimer les distances interstellaires et intergalactiques, car cette unité est facilement accessible par le grand public en raison de sa définition, la distance parcourue par la lumière pendant le temps cité.

Par exemple, Proxima Centauri, l'étoile la plus proche du Système solaire, se trouve à 4,22 années-lumière, la galaxie d'Andromède se situe à environ 2,5 millions d'années-lumière et le halo de la Voie lactée a un diamètre d'environ 100 000 années-lumière.

Cependant, l'année-lumière est rarement utilisée par les astronomes professionnels qui lui préfèrent le parsec (symbole pc), unité issue d'une technique expérimentale de mesure de distance utilisant la parallaxe annuelle de l'étoile visée. Un parsec correspond à la distance de laquelle une unité astronomique est vue sous un angle d'une seconde d'arc. Il équivaut à environ 3,26 années-lumière.

L'unité astronomique (symbole ua), basée sur la distance Terre-Soleil, est souvent utilisée, notamment pour les objets relativement proches (à l'échelle astronomique). Une unité astronomique équivaut à environ 8,32 minutes-lumière et une année-lumière vaut 63 241,077 ua.

Il faut noter qu'une autre valeur est également couramment utilisée pour exprimer la distance d'une année-lumière : 10 000 000 000 000 (dix mille milliards) de kilomètres. Cette valeur est intéressante car simple à retenir. Le lecteur d'un article faisant appel à la notion d'année-lumière doit donc avoir conscience de cette différence (en fait, environ 5,4 % entre les deux valeurs), sachant toutefois que, de fait, l'année-lumière est plutôt utilisée pour fixer des ordres de grandeurs ou des distances approximatives, ce qui rend l'écart peu significatif.

Sous-unités[modifier | modifier le code]

En multipliant la vitesse de la lumière par un temps choisi, des unités apparentées peuvent être définies comme, par exemple, l'heure-lumière, qui vaut exactement 1 079 252 848,8 km.

Note

Le mois-lumière est peu utilisé (il aurait peu d'intérêt) et sa valeur n'est pas précisément définie : il faudrait préciser si le mois-lumière vaut par exemple 30 jours-lumière ou bien un-douzième de l'année-lumière. Cette unité a intrinsèquement une imprécision trop grande par rapport aux autres unités d'astronomie. Les institutions officielles s'intéressent peu à ces unités dérivées.

Exemples[modifier | modifier le code]

  • La Lune orbite à 1,28 seconde-lumière de la Terre.
  • La distance Terre - Mars (prochain voyage spatial habité probable) varie approximativement entre 3 et 22 minutes-lumière et nécessiterait un vol d'une durée de 6 à 9 mois compte tenu des phases d'accélération et de freinage.
  • De manière similaire, la Terre orbite à 8,32 minutes-lumière du Soleil.
  • Neptune (planète la plus lointaine du Soleil, est située à 4,17 heures-lumière du Soleil. Pluton orbite pour sa part entre 4,11 heures-lumière et 6,83 heures-lumière du Soleil.
  • Fin 2013, Voyager 1 se situait à plus de 17 heures-lumière du Soleil.
  • Le nuage d'Oort, extérieur du système solaire, est à environ une à deux années-lumière du Soleil.
  • L'étoile la plus proche (hors Soleil), Proxima Centauri, se situe à 4,22 années-lumière.
  • Le rayon de l'Univers observable mesure environ 46,6 milliards d'années-lumière. Une erreur commune consiste à croire que ce rayon vaut 13,8 milliards d'années-lumière, attendu que l'âge de l'univers est de 13,8 milliards d'années et que rien ne peut excéder la vitesse de la lumière. Le rayon de l'univers observable est pourtant bel et bien supérieur à cause de l'expansion de l'Univers.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Ce pluriel porte toujours la trace de l'ancienne locution. Il ne peut être directement rectifié selon la rectification orthographique de 1990 des mots composés car l'élément variant porte sur « année ».
  2. La locution « année de lumière » induit une confusion sur la nature de l'unité considérée, qui est une unité de longueur et non de temps.
  3. Bertrand Dupont et Jean-Pierre Trotignon, Lexique des unités et grandeurs, Nathan Technique/AFNOR, 2003, p. 85. Cité par Marie-Claude Paskoff, L'Astronomie 26 (avril 2010), p. 72.
  4. (en)Measuring the Universe ; The IAU and astronomical units

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]