Cours Stage - Signaux sonores, signaux lumineux

Exercice - Nébuleuse du crabe et explosion d'une étoile

L'énoncé


Question 1

La nébuleuse du crabe se situe à 6 523 années-lumières de notre planète. Rappel : une année-lumière correspond à $9,5 \times 10^(12) km.$

Quelle est la distance entre la nébuleuse et la Terre en km ?

On a $d =6523 \times 9,5 \times 10^{12} = 6,2 \times 10^{16} km.$ La distance entre la nébuleuse et la Terre est donc d’environ $6,2 \times 10^{16} km.$

Question 2

La nébuleuse du crabe a été vue sur Terre pour la première fois en 1 054. Mais de quand date exactement son apparition ?

La lumière de la nébuleuse du crabe a mis 6 523 ans pour parvenir à la Terre. L’apparition de la nébuleuse a donc eu lieu 6 523 ans avant 1 054, soit en 1 054 – 6 523 = - 5 469 avant JC.

La lumière de la nébuleuse du crabe a mis 6 523 ans pour parvenir à la Terre.

Question 3

En février 1987, des astronomes observent l’explosion d’une étoile située à $1,7 \times 10^5 a.l.$

Combien de temps s’est-il écoulé entre la date de l’explosion et le moment d’observation ?

Comme le phénomène est situé à $1,7 \times 10^5 a.l.,$ c’est que la lumière a mis 170 000 ans pour parvenir jusqu’à la Terre. Il s’est donc écoulé 170 000 ans entre la date de l’explosion et le moment où on l’observe depuis la Terre.

Question 4

On sait qu’une année-lumière vaut $9,5 \times 10^{12} km.$ En déduire la distance entre la Terre et cette étoile.

On a $d =9,5 \times 10^{12} \times 1,7 \times 10^5 =1,6 \times 10^{18}km.$

Question 5

A propos de l’année-lumière, on dit souvent que « Voir loin, c’est voir dans le passé ». Expliquer cette phrase.

La lumière met du temps pour venir de l’objet que nous observons jusqu’à nos yeux. Plus celui-ci est éloigné, plus la durée du trajet est longue et plus nous observons donc la situation de cet objet tel qu’il était dans le passé.