Année-lumière

L’année-lumière est une unité de distance égale à la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une année julienne (365,25 jours). Elle vaut environ 9 461 milliards de kilomètres, ou 9,461 × 10¹² km. Malgré son nom, l’année-lumière mesure une distance, pas un temps.

Pourquoi cette unité ?

Les distances astronomiques sont si vastes que les kilomètres deviennent impraticables. Proxima Centauri, l’étoile la plus proche du Soleil, se trouve à 40 000 milliards de kilomètres. Ce nombre est difficile à manipuler. En années-lumière, cette même distance ne fait plus que 4,24 al, beaucoup plus parlant. L’année-lumière permet aussi de relier immédiatement distance et temps : observer un objet situé à 100 al, c’est le voir tel qu’il était il y a 100 ans.

Quelques distances en années-lumière

Pour donner une idée des échelles :

• Soleil → Terre : 8,3 minutes-lumière
• Soleil → Pluton : environ 5,5 heures-lumière en moyenne
• Soleil → Proxima Centauri : 4,24 années-lumière
• Soleil → centre de la Voie Lactée : 26 000 années-lumière
• Voie Lactée → Andromède : 2,5 millions d’années-lumière
• Taille de l’univers observable : environ 93 milliards d’années-lumière de diamètre dans le modèle cosmologique standard

Remonter le temps en observant

L’année-lumière révèle une propriété remarquable de l’astronomie : regarder loin, c’est regarder dans le passé. Quand vous observez Andromède, vous la voyez telle qu’elle était il y a environ 2,5 millions d’années. Pour les galaxies très lointaines, il faut préciser de quelle distance on parle : leur lumière peut avoir voyagé plus de 13 milliards d’années alors que leur distance actuelle est bien supérieure, à cause de l’expansion de l’espace.

Le saviez-vous ?

En astrophysique professionnelle, les astronomes préfèrent souvent le parsec (pc) à l’année-lumière. Un parsec vaut environ 3,26 années-lumière et correspond à la distance à laquelle une unité astronomique est vue sous un angle d’une seconde d’arc. Le parsec est plus pratique pour les calculs de parallaxe.

Questions fréquentes

L’année-lumière mesure-t-elle un temps ?

Non, l’année-lumière est une distance. C’est la distance parcourue par la lumière en une année. L’année est une unité de temps, mais l’année-lumière en est dérivée pour mesurer des longueurs.

Pourquoi pas utiliser des kilomètres ?

Les nombres deviennent difficiles à lire. À environ 2,5 millions d’années-lumière, Andromède se trouve à quelque 2,4 × 10¹⁹ kilomètres, soit 24 milliards de milliards de kilomètres. L’année-lumière rend cette échelle plus facile à exprimer, sans changer la distance physique.

Combien de temps pour atteindre Proxima Centauri ?

En prenant 4,24 al et une vitesse constante de 17 km/s comme simple hypothèse de calcul, le trajet durerait environ 75 000 ans. Cela ne signifie pas qu’une sonde Voyager se dirige vers Proxima. À 10 % de la vitesse de la lumière, il faudrait environ 42 ans dans le référentiel de départ, sans compter accélération ni freinage. Cette seconde vitesse n’est pas celle d’une sonde opérationnelle.