Ressources libres - Lumières sur l’Univers
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- Température

sexercerS'exercer

calcotron

exerciceRaie Lyman-alpha d'un quasar

Difficulté :    Temps : 20 min

La raie \mathrm{Ly}-\alpha du quasar PKS 2000-330 est observée à la longueur d'onde \lambda = 578 {\,\mathrm{nm}}, et non à la longueur d'onde au repos \lambda_0 = 121.6 {\,\mathrm{nm}}.

Question 1)

Déterminer le module z de ce quasar, ainsi que son facteur relativiste \beta=v/c.

AideSolution

Question 2)

En déduire sa distance d, en appliquant la relation de Hubble v \ =\ H_0\ d. avec H_0 = 70 {\,\mathrm{km\,s}}^{-1} {\,\mathrm{Mpc}}^{-1}.

Solution

calcotron

exerciceChaud devant !

Difficulté :    Temps : 25 min

Le fond cosmologique présente actuellement une température de l'ordre de 3 K, alors qu'elle était de 3000 K à l'époque de la recombinaison. A cette époque, les électrons et les protons se sont recombinés pour former les atomes neutres d'hydrogène. Avant, l'agitation thermique liée à des températures plus élevées interdisait cette recombinaison et l'Univers était un plasma principalement composé de protons et d'électrons.

Question 1)

Déterminer le décalage spectral z à l'époque de la recombinaison.

AideSolution

Question 2)

Déterminer le facteur \beta correspondant.

AideSolution

calcotron

exerciceDispersion de vitesse

Difficulté :    Temps : 25 min

Le spectre ci-joint montre les raies de 7 galaxies différentiellement dispersées.

Spectres de galaxies
Question 1)

Etalonner le spectre, en pm/pixel, en sachant que les 3 raies principales sont identifiées à 580.0, 582.1 et 585.5 nm.

AideSolution

Question 2)

En déduire l'échelle en {\,\mathrm{km\,s}}^{-1} par pixel.

AideSolution

Question 3)

En déduire les dispersion en vitesse radiale de chacune des galaxies, par rapport au groupe des 3 galaxies homocinétiques.

Solution

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