Qu’est-ce qu’une année-lumière ?

année-lumière
Crédit : WikiImages

Une année-lumière est une unité de longueur (et non de temps) utilisée en astronomie. Elle correspond à la distance que la lumière parcourt dans le vide en une année. Son utilisation permet de simplifier les calculs et de mieux appréhender les distances considérables qui séparent les objets dans l’univers. À quand remonte cette unité ? On fait le point.

Des distances considérables

Les distances parcourues par la lumière dans l’espace sont gigantesques. Elles sont tellement grandes qu’elles dépassent l’entendement. Prenez par exemple l’étoile la plus proche du Soleil : Proxima Centauri. Si l’on s’en tient uniquement au système métrique que nous utilisons tous les jours, alors cette étoile se trouve à environ 38 000 000 000 000 kilomètres. Difficile de se rendre compte de ce que cela représente réellement, d’autant que d’autres étoiles sont parfois des milliards de fois plus éloignées que cela. Dans ces conditions, parler en kilomètres n’a plus aucun sens. C’est donc là que les années-lumière entrent en jeu.

Le terme « année-lumière » a été inventé pour la première fois par le scientifique allemand Friedrich Bessel en 1838 qui est connu pour avoir calculé la première parallaxe stellaire. Il s’agit d’une mesure qui permet de déterminer la distance d’une étoile par rapport à la Terre. En utilisant les principes de la trigonométrie, le mathématicien et astronome avait déterminé que l’étoile 61 Cygni se plaçait à une distance de 660 000 fois le rayon orbital de la Terre. Le chercheur avait ainsi pu estimer que la lumière mettrait environ dix ans pour atteindre cette étoile depuis la Terre.

Plus tard, les astronomes ont adopté le terme « année-lumière » qui est rapidement devenu la norme pour aider à donner un sens aux distances qui séparent les objets de l’univers entre eux.

terre étoiles ciel univers galaxie année-lumière
Crédits : PxHere

Que représente une année-lumière ?

Comme dit en préambule, elle correspond à la distance que la lumière parcourt dans le vide en une année. La lumière voyage à près de 300 000 kilomètres par seconde, ce qui représente environ 9 460 milliards de kilomètres parcourus en un an (ou trente centimètres en un milliardième de seconde).

L’utilisation d’une année-lumière comme mesure de distance présente en outre un autre avantage : elle aide à déterminer l’âge d’un objet céleste.

Imaginons qu’une étoile est à dix années-lumière de la Terre. Sa lumière aura voyagé à 300 000 kilomètres par seconde pendant dix ans avant d’arriver jusqu’à notre planète. Ces photons ayant été libérés il y a une décennie, nous observons alors cet objet tel qu’il était à cette époque et non comme il est réellement aujourd’hui.

De la même manière, notre soleil est situé à environ huit minutes-lumière (environ 150 millions de kilomètres). Si ce dernier devait soudainement exploser, alors nous ne le saurions pas avant huit minutes, car c’est le temps qu’il aura fallu à la lumière de l’explosion pour atteindre la Terre.