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Contrairement à ce que l’on pourrait penser, une année-lumière n’est pas une unité de temps. C’est une unité de distance.
Une année-lumière, c’est la distance parcourue par un photon (particule énergétique sans masse, sorte de grain de lumière) dans le vide en une année terrestre.
Cette unité de mesure sert à mesurer les distances dans l’Univers à grande échelle.
En effet, si on utilise le kilomètre sur Terre, on ne peut pas en faire de même dans l’espace, sous peine d’avoir à écrire des nombre avec des centaines de zéros !
Une année-lumière, cela correspond à 9 460 530 000 000 km (9 460.53 milliards de kilomètres) parcourus en une année.
Rapportée à une seconde, la distance parcourue est de l’ordre de 300 000 kilomètres.
On peut ainsi mesurer les distances entre les grandes structures de notre Univers, galaxies, amas et superamas galactiques.
On peut également mesurer les distances dans notre système solaire : Par exemple, le Soleil est situé à 8 minutes-lumière. La lumière émise par le Soleil met 8 minutes pour arriver jusqu’à nous, c’est-à-dire que lorsque vous regardez le Soleil dans le ciel, vous le voyez tel qu’il était réellement 8 minutes plus tôt. Ce qui veut dire que si le Soleil venait à exploser ou à s’éteindre subitement, nous ne nous en rendrions compte que 8 minutes plus tard …
Vous ne rêvez pas, avec la vitesse de la lumière, on « voyage » dans le temps ! Mais uniquement dans le passé, car comme nous l’a démontré la théorie de la relativité restreinte d’Albert Einstein, la vitesse de la lumière est indépassable. Pour cela, il faudrait disposer d’une énergie infinie, ce qui est théoriquement impossible.
Pour en revenir aux distances, la Lune, qui est séparée de nous par 384 000 km, nous est également distance d’environ 1 seconde-lumière. Nous la voyons telle qu’elle était en réalité une seconde plus tôt.
L’étoile la plus proche de nous est Proxima du Centaure, et est située à 4 années-lumière.
En admettant qu’on puisse se déplacer à la vitesse de la lumière, il nous faudrait pourtant 4 ans pour y arriver … La galaxie d’Andromède, notre voisine, est située à plus de 2 millions d’années-lumière. Enfin, notre Univers Observable, possède un rayon de 13.7 milliards d’années-lumière. Les astronomes nous montrent souvent des images de galaxies lointaines situées à plusieurs milliards d’années-lumière, il est fort probable qu’ils nous montrent des objets qui n’existent plus depuis déjà des lustres !
Il faut comprendre que, si on a de prime abord l’impression que la vitesse de la lumière est ultra rapide, il n’en est rien, car les distances séparant les structures de l’Univers sont bien plus grandes encore. Comme le dit le célèbre astrophysicien Hubert Reeves : « A l'échelle astronomique, la lumière progresse à pas de tortue. Les nouvelles qu'elle nous apporte ne sont plus fraîches du tout ! ».
A propos de ces échelles de mesure de distance dans l'espace, il en existe deux autres situées entre le kilomètre et l’année-lumière : l’Unité Astronomique et la Lunar Distance. En effet, cette mesure a été créée pour établir les distances entre les astres de notre système solaire uniquement.
- Ainsi, une Unité Astronomique correspond à la distance entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 000 000 kilomètres. Ainsi, on dit que Jupiter se trouve à 4.2 UA de la Terre, ou que Neptune se trouve à environ 30 UA.
- Une Lunar Distance (LD) prend en référence unitaire les 384 000 km moyens qui séparent la Lune de la Terre. Cette unité de distance est notamment utile pour appréhender la distance à laquelle passent les astéroïdes géocroiseurs par rapport à notre planète, et ainsi évaluer les risques de collision.
