Temps de regard vers le passé

Temps de regard vers le passé en fonction du décalage vers le rouge.

Le temps de regard vers le passé (Modèle:En anglais) est, en cosmologie, une estimation du moment depuis lequel a été émise la lumière d'un objet astronomique lointain, calculé en fonction de son décalage vers le rouge cosmologique. C'est une estimation de l'âge de l'objet, exprimé en temps cosmique. Par simple conversion en année-lumière, cette valeur permet de connaître la distance parcourue par la lumière entre cet objet et la Terre.

Un décalage vers le rouge de $z$ signifie que la longueur d'onde de la lumière émise par l'objet a été multipliée par le facteur $(z+1)$, notamment par l'expansion de l'Univers. Un objet très proche aura donc un décalage vers le rouge proche de 0. Le décalage vers le rouge est une valeur objective mesurée par spectroscopie.

L'idée directrice des calculs qui donnent la formule du temps de regard vers le passé $T(z)$ est que le décalage vers le rouge $z$ actuellement observé pour l'objet considéré est une donnée qui a varié au fur et à mesure de la transmission de l'information lumineuse à travers l'espace et au fil du temps, suivant les propriétés de l'Univers aux époques traversées.

Ces calculs dépendent fortement du modèle d'univers utilisé : principe cosmologique, modèle de son expansion, divers paramètres cosmologiques comme la constante de Hubble $H_0$, ou la densité d'énergie dans l'Univers $\mathrm{\Omega }$, dont les valeurs sont mal connues. C'est pourquoi les astrophysiciens ont tendance à mesurer l'âge ou la distance des objets lointains directement par le paramètre $z$ de son décalage vers le rouge, une valeur objective mesurée par spectroscopie.

Le temps de regard vers le passé est donné par l'expression, en fonction du décalage vers le rouge $z$ :

$T(z)={\frac{1}{H}}_0\underset{0}{\overset{z}{\int }}\frac{d{z}^{\prime }}{(1+z^{\prime })\sqrt{{\mathrm{\Omega }}_m(1+z^{\prime }{)}^3+{\mathrm{\Omega }}_{\mathrm{\Lambda }}}}$

avec ${\mathrm{\Omega }}_m$ la densité de matière et ${\mathrm{\Omega }}_{\mathrm{\Lambda }}$ la densité d'énergie de la constante cosmologique, chacune par rapport à la densité critique.

Temps de regard vers le passé en fonction du décalage vers le rouge
Avec $H_0=71;{\mathrm{\Omega }}_m=0,27;{\mathrm{\Omega }}_{\mathrm{\Lambda }}=0,73$
et Modèle:Unité d'années = âge de l'Univers.

$z$	$T(z)$ (Années)	Repère
1000	Modèle:Unité -Modèle:Unité	Décalage vers le rouge approximatif du fond diffus cosmologique.
11,5	Modèle:Unité	Début de la réionisation de l'Univers. Apparition des premières étoiles.
11	Modèle:Unité	Galaxie GN-z11, à sa découverte en Modèle:Date-, la plus lointaine et la plus ancienne galaxie connue dans l'Univers observable.
8,2	Modèle:Unité	Sursaut gamma GRB 090423, évènement le plus éloigné détecté à ce jour.
7,1	Modèle:Unité	ULAS J1120+0641, quasar le plus distant détecté.
6,96	Modèle:Unité	IOK-1, galaxie la plus ancienne détectée.
6,5	Modèle:Unité	HUDF-JD2, galaxie primordiale. Fin de l'âge de réionisation.
1,55	Modèle:Unité	SN Primo, supernova la plus distante détectéeModèle:,.
1	Modèle:Unité	Longueur d'onde de la lumière multipliée par 2.
0,45	Modèle:Unité	L'accélération de l'expansion de l'Univers commence.
0	0	Objet voisin, contemporain de l'observateur. Pas de décalage vers le rouge.

Voir aussi

• Décalage vers le rouge
• Mesure des distances en cosmologie
• Expansion de l'Univers
• Temps cosmique