E9 Cosmologie observationnelle

Topique

L'élément central de ce modèle est la cosmologie observationnelle, la discipline qui mesure les propriétés physiques des sources lointaines grâce à un ensemble de techniques complémentaires.

Cette même cosmologie observationnelle part du flux qu'elle reçoit de chaque source : ce flux diminue avec le carré de la distance de luminosité à la source. Ainsi, éloigner une source entraîne une diminution du flux reçu beaucoup plus rapide que la distance elle-même, et cette dépendance est à la base de toute photométrie cosmologique. Le système de magnitudes, quant à lui, garantit que ces flux, avant d'être comparés entre eux, sont exprimés sur une échelle logarithmique.

Au sein de cette même cosmologie observationnelle, la parallaxe constitue l'échelon le plus élémentaire de l'échelle des distances cosmiques : c'est la mesure géométrique la plus directe qui existe, et le fait qu'elle repose uniquement sur la géométrie signifie que tous les autres échelons de cette échelle sont finalement calibrés par rapport à ce premier échelon.

La spectroscopie, quant à elle, mesure le décalage vers le rouge de chaque source à partir du déplacement de ses raies spectrales, et le pouvoir de résolution de l'instrument utilisé détermine directement la précision de la mesure des vitesses radiales : un pouvoir de résolution plus élevé permet de distinguer des vitesses de plus en plus faibles. Ainsi, de la cosmologie observationnelle qui ouvre ce document à la capacité de distinguer des vitesses de plus en plus faibles qui le conclut, en passant par le flux de luminosité et la distance, le système des magnitudes et la parallaxe, la cosmologie observationnelle transforme la simple lumière provenant d'une source lointaine, grâce à ces différentes techniques, en une mesure précise de sa distance, de sa luminosité et de sa vitesse.

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