Les objets très lointains ne devraient-ils pas paraître agrandis ?

• Discussion autour du concept d’« inversion de la distance de diamètre angulaire » : sa relation avec l’expansion de l’Univers et son influence sur la perception des objets lointains
• Expansion de l’Univers : comme un ballon qu’on gonfle, les galaxies s’éloignent les unes des autres au fil du temps
• Étirement de la lumière : la lumière provenant de galaxies lointaines s’étire pendant son trajet, produisant un décalage vers le rouge à des longueurs d’onde plus grandes. Une plus grande distance entraîne davantage de redshift, ce qui fait paraître les galaxies très lointaines plus rouges
• Point spécifique de l’« inversion de la distance de diamètre angulaire » : l’endroit où le redshift et l’expansion cosmique se combinent pour faire paraître les objets lointains agrandis. Cela s’explique par le fait que l’expansion de l’Univers compense l’augmentation de la distance parcourue par la lumière
• Dans le modèle ΛCDM : dans le cadre cosmologique dominant, l’énergie noire et la matière noire influencent l’expansion. À environ 15 milliards d’années-lumière (ce qui correspond à un redshift de 1,5), l’expansion et le redshift provoquent un point d’« inversion ». Au-delà de ce point, les objets paraissent plus grands en raison de la combinaison de ces facteurs
• Cette idée est illustrée de manière frappante dans une BD xkcd : les galaxies proches sont plus grandes et plus lumineuses, les galaxies lointaines sont plus petites, et les galaxies très lointaines sont plus grandes mais plus sombres et plus rouges
• Pour aller plus loin, explorez des ressources sur le « point d’inversion de la distance de diamètre angulaire ». Elles aident à comprendre comment l’expansion de l’Univers façonne notre perception du cosmos.

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Avis Hacker News

• Discussion sur l’idée selon laquelle, à cause de l’expansion de l’univers, les objets très lointains devraient apparaître agrandis.
• Un article pédagogique intitulé "Expanding Confusion" (2003) est recommandé comme lecture classique sur le sujet.
• Le débat porte sur le concept d’expansion accélérée de l’univers et sur la vitesse finie et fixe de la lumière, avec un avertissement indiquant qu’il peut être difficile de comprendre ces deux idées simultanément.
• L’effet de rotation de Terrell est mentionné pour expliquer la manière dont des objets se déplaçant à des vitesses relativistes peuvent sembler tourner pour l’observateur.
• Le fond diffus cosmologique est proposé comme limite possible de cet agrandissement, puisqu’il s’agit du résidu du Big Bang, poussé au maximum de l’agrandissement et du redshift.
• L’interprétation du vecteur de Poynting est citée comme un autre sujet particulièrement casse-tête.
• Une question est posée sur la structure des régions les plus profondes de l’univers : les structures antérieures à la formation des galaxies sont-elles plus petites que les galaxies tout en occupant une grande portion du ciel ?
• L’avenir de l’expansion de l’univers est évoqué, avec un scénario hypothétique dans lequel la plupart des galaxies finiraient par devenir invisibles depuis la Terre en raison d’une vitesse d’expansion trop élevée.
• L’explication de Neil deGrasse Tyson sur l’univers observable est mentionnée.
• Une question est soulevée à propos de la galaxie d’Andromède : en raison de son mouvement relatif par rapport à nous, les étoiles situées sur sa face arrière devraient-elles apparaître à des positions différentes dans le ciel de celles de sa face avant ?
• Un commentaire humoristique est fait sur le fait de « régler l’inflation » dans le contexte de l’expansion de l’univers.
• L’effet de l’agrandissement sur la détection d’objets lointains est discuté : la lumière se disperse et rend ces objets plus difficiles à détecter, mais cela permet aussi d’observer des détails qui pourraient autrement passer inaperçus.
• La discussion se conclut par la mention d’une BD xkcd illustrant l’effet d’agrandissement des objets lointains, accompagnée d’un commentaire sur le caractère saisissant de ce concept.