Cosmologie

La cosmologie moderne

Quelques ordres de grandeur

Distances

Carte du fond diffus cosmologique, objet d'étude important de la cosmologie moderne, obtenue par reconstruction des observations du satellite WMAP.

La Terre est une planète de taille relativement modeste (environ 6 370 km de rayon), en orbite autour d'une étoile, le Soleil. La distance Terre-Soleil est utilisée pour définir l'unité astronomique, soit environ 150 millions de kilomètres. D'autres planètes orbitent autour du Soleil. La planète la plus éloignée du Soleil (en ne comptant pas les planètes naines) est Neptune, distante d'environ 4 milliards et demi de kilomètres du Soleil, soit trente fois la distance Terre-Soleil.

Le système solaire est lui-même lié à une structure, la Galaxie (dans le cas de notre galaxie : la Voie lactée), comprenant plusieurs centaines de milliards d'étoiles. L'étoile la plus proche du Soleil,Proxima du Centaure, est située à un peu plus de 4 années-lumière, soit 45 000 milliards de kilomètres de celui-ci, soit 10 000 fois plus que la distance Soleil-Neptune. La plupart des étoiles visibles à l'œil nu dans le ciel nocturne sont à des distances de plusieurs dizaines, voire centaines d'années-lumière. Le Soleil n'est aucunement situé au centre de la Galaxie. Il en est environ à 25 000 années lumière; la Galaxie a un rayon environ 2 fois plus grand que cette distance, pour un diamètre d'environ 100 000 années-lumière. Ces dimensions en font une galaxie typique de l'univers.

Si l'on excepte les galaxies naines qui existent en nombre dans le voisinage de notre galaxie, la galaxie massive la plus proche de nous est la galaxie d'Andromède, dont la distance est légèrement supérieure à 2 millions d'années-lumière. Notre galaxie et celle d'Andromède sont les deux représentants les plus massifs d'un groupe de galaxies appelé Groupe local, large de quelques millions d'années-lumière. Il existe d'autres structures plus grandes dans l'univers, appelées amas de galaxies et superamas. L'amas le plus proche du Groupe local est l'amas de la Vierge (ou amas de Virgo, du nom latin de laconstellation), lui même situé près du centre du superamas de la Vierge. Les superamas sont les plus grosses structures existant dans l'univers, toutefois leur taille ne dépasse pas 200 à 300 millions d'années-lumière.

La limite de l'univers observable est, elle, estimée à 45 milliards d'années-lumière, ce qui correspond à la distance de l'horizon cosmologique dans le cadre du modèle standard de la cosmologieN 1.

On estime à :

• 10 millions le nombre de superamas situés dans l'univers observable;
• 25 milliards le nombre d'amas de galaxies situés dans l'univers observable;
• 350 milliards le nombre de galaxies massives (supérieure à ou de l'ordre de celle de notre galaxie) situées dans l'univers observable;
• 30 000 milliards de milliards (3×10²²) le nombre d'étoiles situées dans l'univers observable.