Définition et aperçu
Une année-lumière est la distance parcourue par une lumière dans le vide au cours d'une année julienne (jours 365.25). Une année-lumière peut également être décrite comme une unité astronomique de mesure de distances astronomiques dans l'espace. Comme la lumière se déplace à une vitesse de 186,000 miles par seconde, une année-lumière couvre un total de 5.878625 trillion-miles en un an. Différentes abréviations sont utilisées pour représenter les facteurs d'une année-lumière. Une année-lumière est représentée par «Ly», les années-lumière 1000 sont représentées par «Kly» pour les années-lumière, les années-lumière 1,000,000 par «Mly» et les années-lumière 1,000,000,000 par «Gly».
Les scientifiques préfèrent utiliser les années-lumière pour représenter les distances intergalactiques, car un petit nombre représente une grande distance. Par exemple, la distance de la Terre à la galaxie d'Andromède est de 2.5 millions d'années-lumière. La cohérence de la vitesse de la lumière a fait de cette année-lumière une méthode fiable pour mesurer les distances astronomiques. Les scientifiques ont également utilisé le concept de voyage léger pour estimer l'âge des étoiles au moment où elles sont visibles sur terre. Par exemple, comme il faut un rayon de lumière à huit minutes du soleil pour atteindre la Terre, le soleil est vu sur la terre huit minutes plus tard. De même, les étoiles dans la Voie Lactée sont visibles sur Terre après avoir voyagé pendant des années-lumière 100,000, environ 20 fois l'âge de la Terre.
Histoire
Depuis l'époque des anciens Grecs, les scientifiques ont eu plusieurs débats sur la vitesse de la lumière. Le physicien danois Ole Christensen Rømer a prouvé que la vitesse de la lumière est constante. L'astronome allemand Friedrich Wilhelm Bessel a été le premier scientifique à exprimer la distance à l'année lumineuse et le premier à mesurer la distance entre une étoile et la terre en utilisant la parallaxe. Il a trouvé la distance à l’étoile, 61 Cygni, comme étant des unités astronomiques 660,000, ce qui équivaut à 6.1 x 1013 miles, et a comparé ce temps à la lumière pour couvrir la même distance que les années lumière 10.3. Au XIIe siècle, les scientifiques ont envisagé d'utiliser le terme «années-lumière», mais les astronomes ont préféré utiliser le Parsec (équivalent des années-lumière 19) pour mesurer les distances astronomiques. Les publications scientifiques et non spécialisées utilisent principalement les années-lumière pour décrire les distances cosmiques.
Distances en années-lumière
La distance des objets dans l'espace est facilement mesurée par le temps de calcul effectué par un faisceau de lumière sur l'objet, à la vitesse de la lumière. La vitesse de la lumière étant connue, il devient facile de calculer la distance parcourue en années-lumière. Les années-lumière expriment également la distance des corps à l'intérieur du système solaire et des galaxies et des systèmes stellaires à l'extérieur du système solaire. En utilisant des années-lumière, la distance à Proxima Centauri est d'environ 4.24 années-lumière, 4000 années-lumière à Crab Supernova et 2.3 millions d'années-lumière à Andromeda Galaxy. Les planètes sont à des distances inférieures à une année-lumière.
