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Vidéo question :: Comprendre l’expansion de l’univers Sciences • Troisième préparatoire

La figure montre trois galaxies, avec notre propre galaxie, la Voie lactée, à gauche. Lequel des diagrammes suivants montre le mieux à quelle distance ces galaxies se trouveront après l’expansion de l’univers ? [A] Diagramme A [B] Diagramme B

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Transcription de la vidéo

La figure suivante montre trois galaxies, avec notre propre galaxie, la Voie lactée, à gauche. Lequel des diagrammes suivants montre le mieux à quelle distance ces galaxies se trouveront après l’expansion de l’univers ?

Pour commencer, rappelons que l’univers est en expansion. Et pour cette raison, on observe que des galaxies lointaines dans toutes les directions s’éloignent de notre propre galaxie, la Voie lactée. Mais il est important de noter que notre point de vue de la Voie lactée n’est pas spécial à cet égard, car cette expansion peut être observée dans tout l’univers. Donc, même si nous vivions, disons, dans cette galaxie ici, on observerait toujours toutes les autres galaxies lointaines s’éloigner de nous.

Toutefois, cela n’est pas causé par les galaxies qui se poussent d’une manière ou d’une autre. Après tout, on sait que deux objets de masse quelconques sont attirés par gravitation. Au lieu de cela, on voit des galaxies lointaines qui semblent s’éloigner de notre galaxie parce que l’espace entre les galaxies est lui-même en expansion. Cela peut être un concept délicat à comprendre. Alors réfléchissons à une autre façon d’imaginer ce genre d’expansion.

Imaginons que l’on prépare une miche de pain aux raisins. Les raisins secs sont mélangés à la pâte. Et on sait que lorsque le pain cuit, la pâte se dilate. Alors imaginons maintenant le mouvement des raisins secs à mesure que la miche de pain grossit. Les raisins secs eux-mêmes restent de la même taille. Mais à mesure que le pain grossit, les raisins secs s’éloignent les uns des autres, non pas parce qu’ils nagent dans la pâte, mais simplement parce que toute la pâte se dilate. Si on regarde deux raisins secs, on sait qu’ils se distancieront à mesure que le pain se développera. Et plus ils sont éloignés au départ, plus ils finieront éloignés les uns des autres. Quoi qu’il arrive, du point de vue du raisin que l’on choisit, on verra toujours les autres raisins comme s’éloignant de lui.

Appliquons maintenant ce raisonnement au concept de l’espace pour nous aider à répondre à cette question. Dans la première figure, on voit trois galaxies espacées de manière égale. À mesure que le temps passe et que l’univers s’étend, on sait que ces galaxies sembleront toutes s’éloigner les unes des autres. Cela devrait être vrai quelle que soit la galaxie que l’on choisit comme point de référence.

Voyons l’option de réponse (A). Ici, on voit les deux galaxies de droite comme s’étant éloignées de la Voie lactée. Mais en même temps, ces deux galaxies se sont rapprochées. On sait que ce n’est pas correct car on devrait voir toutes les galaxies s’éloigner, peu importe où on regarde, et pas seulement de la Voie lactée.

L’option de réponse (B) montre que les galaxies sont espacées de manière égale et avec plus d’espace entre chaque galaxie qu’à l’origine. Donc, même si l’on était à l’intérieur de l’une de ces galaxies à droite, on verrait toujours que toutes les autres se sont éloignées. On sait que c’est la bonne façon de se représenter l’expansion de l’univers, puisque notre point de référence intérieur n’a pas d’importance. Par conséquent, l’option (B) est la bonne réponse.

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