Qu'est-ce que le calculateur d'expansion de l'Univers ?
Cet outil applique la loi de Hubble, l'un des piliers de la cosmologie moderne, selon laquelle les galaxies lointaines s'éloignent de nous à une vitesse proportionnelle à leur distance. Plus une galaxie est éloignée, plus elle semble fuir rapidement — une preuve directe que l'Univers est en expansion. Cette relation s'écrit \( v = \text{H}_0 \times d \), où \( v \) désigne la vitesse de récession, \( \text{H}_0 \) la constante de Hubble et \( d \) la distance.
Comment l'utiliser
Indiquez la distance d'une galaxie en mégaparsecs (Mpc) — sachant qu'un Mpc équivaut à environ 3,26 millions d'années-lumière. Saisissez ensuite la constante de Hubble H₀ en km/s par Mpc. Les mesures actuelles situent H₀ entre 67 et 74 km/s/Mpc environ ; la valeur par défaut retenue ici est de 70. Le calculateur affiche alors la vitesse de récession en km/s, ainsi que sa valeur exprimée en fraction de la vitesse de la lumière.
La formule expliquée
La loi de Hubble consiste à multiplier la constante de Hubble par la distance :
$$ v = \text{H}_0 \times d $$Comme H₀ s'exprime en km/s/Mpc et la distance en Mpc, les Mpc s'annulent et il ne reste qu'une vitesse en km/s. Pour évaluer le caractère relativiste du mouvement, on divise ce résultat par la vitesse de la lumière \( c \approx 299\,792{,}458 \) km/s.
$$ \frac{v}{c} = \frac{\text{H}_0 \times \text{Distance}}{299792.458} $$
Exemple concret
Supposons qu'une galaxie se trouve à 100 Mpc de nous avec H₀ = 70 km/s/Mpc. On obtient alors
$$ v = 70 \times 100 = 7\,000 \text{ km/s} $$Rapportée à la vitesse de la lumière, cette vitesse correspond à \( 7\,000 \div 299\,792{,}458 \approx 0{,}0234\,c \), soit environ 2,3 % de la vitesse de la lumière.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que la constante de Hubble ? Il s'agit du taux d'expansion actuel de l'Univers, c'est-à-dire la vitesse à laquelle l'espace s'étire par unité de distance — environ 70 km/s pour chaque mégaparsec.
La loi de Hubble s'applique-t-elle aux objets très proches ? Non. Les galaxies proches possèdent des mouvements locaux dits « particuliers » qui dominent largement le flux régulier de Hubble. La loi n'est donc fiable que pour les galaxies lointaines.
La vitesse peut-elle dépasser celle de la lumière ? Pour de très grandes distances, la vitesse de récession calculée peut effectivement dépasser \( c \). Cela reste autorisé, car il s'agit de l'expansion de l'espace lui-même et non d'un déplacement à travers l'espace : la relativité n'est donc pas violée.
