Tenez votre index à 20 cm de votre nez, en ayant un objet à 1 m de votre champ de vision. Fermez l'œil gauche, puis l’œil droit en même temps que vous rouvrez le gauche. Que voyez-vous ? Votre index semble s'être déplacé par rapport à l'objet situé à 1 m. Pourtant ni votre index ni l'objet, ni vous n'avez bougé. Ceci est dû à la parallaxe. C'est votre point d'observation qui a changé (de 6 cm).
Si on regarde l'horizon, l'axe de chacun de nos yeux est pratiquement parallèle. Alors que si on regarde notre tasse de café, nos yeux « louchent » un peu pour converger sur la tasse.
C'est cet angle que mesure notre cerveau inconsciemment pour que nous puissions évaluer les distances. C'est de la trigonométrie : comme le cerveau connait la distance entre nos 2 yeux (l'écart pupillaire ~ 6 cm) et l'angle alpha formé pour converger vers l'objet regardé, il peut calculer la distance D qui nous sépare de la tasse de café. Mais si, vous vous rappelez, les calculs d'hypoténuse ?
Eh bien on va se servir de ça pour mesurer la distance des étoiles ! Non on ne va pas fermer un œil, mais on va changer notre point d'observation. Comme si on fermait un œil, puis l'autre. Comment faire ? où se déplacer pour changer de point de vue ?
La première idée consisterait à observer une étoile depuis un point sur la terre, et en même temps, demander à un copain d'observer la même étoile, mais le copain lui serait situé de l'autre côté de la terre. Comme ça on aurait un écart pupillaire non pas de 6 cm mais égal au diamètre de la terre, soit 12.700 km. Cette augmentation de cet « écart pupillaire » virtuel augmente d'autant la précision de notre mesure (surtout pour regarder loin). Pas mal ! Si on exclue le fait qu'il ne peut faire nuit sur terre des 2 côtés en même temps !
Cherchons autre chose...
La terre tourne autour du soleil.
Faisons une mesure d'angle à l'instant T, puis la même mesure à l'instant T + 6 mois. La terre sera exactement de l'autre côté du soleil, on aura donc un écart pupillaire virtuel de deux fois la distance terre-soleil, soit 300 millions de km !
(La distance terre-soleil est appelée UA « unité astronomique », c'est une mesure pratique tant que l'on mesure des petites distances dans notre système solaire).
C'est maintenant qu'on va parler des parsecs.
Et non, pour les accros à la saga Star Wars, le parsec n'est pas une unité de mesure de la vitesse du faucon millénium ! Une telle erreur est d'ailleurs très étonnante dans un film à gros budget, surtout venant de Georges Lucas, mais c'est pas le sujet.
Le parsec (contraction de parallaxe et seconde) est donc une unité de mesure de (grandes) distances qui utilise la parallaxe (non pas celle de votre écart pupillaire mais 2 fois la distance terre-soleil) et la seconde d'arc (qui elle-même n'est pas une mesure de temps mais une mesure d'angle).
Revenez ! 🤣
Alors une seconde d'arc c'est quoi ? Prenez une pizza 🍕, divisez-là en 360 parties égales (oui ça fait pas des grosses parts), vous avez chaque part qui fait 1°. C'est petit, mais pour ce qui nous intéresse ici c'est beaucoup trop gros. On reprend cette mini part de pizza de 1° et on la découpe encore en 60 tranches égales. Là vous avez une tranche qui fait 1 minute d'arc. Vous avez compris, nous on parle de secondes d'arc, donc allons-y, on recoupe encore cette tranche d'une minute d'arc en 60 portions égales et voilà enfin, on tient notre seconde d'arc. C'est notre angle de 1° divisé en 3600 parts... On est très proche du néant. Laissez tomber votre rapporteur en plastique ! 🤣
La longueur correspondant à 1 parsec est donc la distance à laquelle se trouve un angle d'une seconde d'arc, angle formant une distance terre-soleil sur son petit côté. Ou encore la distance à partir de laquelle on verrait la distance terre-soleil, sous un angle d'une seconde d'arc.
Je sais c'est très abstrait et difficile à expliquer, mais l'infographie ci-contre devrait vous aider ; l'angle d'une seconde d'arc se trouve au point « P ». Les infographies ne sont bien sûr pas à l'échelle, l'angle de 1 seconde d'arc serait impossible à reproduire.
Pour des raisons pratiques, les astronomes expriment souvent les distances des objets astronomiques en parsecs plutôt qu’en années-lumière, le parsec permettant une conversion directe des valeurs relevées sur les instruments d'observation en distance. Les télescopes indiquent des valeurs en angles de champ, qui sont ensuite converties en années lumières pour le grand public.
1 parsec est égal à 3,26 année lumière. Le parsec se décline en kiloparsec, mégaparsec, gigaparsec...
N'hésitez surtout pas à me dire si mes explications ne sont pas claires, il m'a fallu écumer un bon paquet de sources pour moi comprendre, aucune source prise individuellement ne me permettait de comprendre.
Michel havez, Mai 2021.
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