Description de l'image : La galaxie d'Andromède est la galaxie la plus proche de notre propre galaxie, la Voie Lactée. Notre galaxie ressemble beaucoup à Andromède. La lumière diffuse d'Andromède est causée par les centaines de milliards d'étoiles qui la composent. Les nombreuses étoiles distinctes qui entourent l'image d'Andromède sont en fait des étoiles de notre galaxie, bien en avant d'Andromède située à environ deux millions d'années-lumière. Source NASA.
L'histoire de l'astronomie au début du XXe siècle est marquée par la figure de Vesto Melvin Slipher (1875-1969), un astronome américain qui a joué un rôle crucial dans notre compréhension des nébuleuses et du déplacement des galaxies. Slipher a réalisé une série d'observations fondamentales sur le décalage du spectre lumineux émis par ces objets célestes, une découverte qui allait aboutir à l'une des théories les plus importantes de la cosmologie moderne : l'Expansion de l'Univers.
Au début du XXe siècle, les nébuleuses (ce que nous appelons aujourd'hui des galaxies) étaient encore mal comprises. La nature exacte de ces objets éloignés restait floue, et certains astronomes pensaient qu'il s'agissait de nuages de gaz au sein de notre propre galaxie. D'autres, cependant, soupçonnaient qu'elles étaient en fait des "univers îles", situées bien au-delà de la Voie lactée.
En 1912, alors qu'il travaillait à l'observatoire Lowell en Arizona, Vesto Slipher a commencé à examiner le spectre lumineux des nébuleuses spirales. À l'aide de techniques spectroscopiques, Slipher a étudié la lumière émise par ces nébuleuses. Il s'attendait à pouvoir en déduire la composition chimique des objets et leur vitesse radiale, c'est-à-dire leur vitesse de déplacement par rapport à la Terre.
Le phénomène central aux découvertes de Slipher est l'effet Doppler, une notion bien connue en physique des ondes. Cet effet décrit comment la fréquence d'une onde change en fonction du mouvement relatif de la source par rapport à un observateur.
En étudiant les spectres des nébuleuses, Slipher a découvert que beaucoup d'entre elles présentaient un décalage vers le rouge. Cela signifiait que ces objets s'éloignaient de la Terre. Plus surprenant encore, ces vitesses étaient incroyablement élevées, mesurant que certaines nébuleuses se déplaçaient à plus de 1000 km/s.
Le travail de Slipher a pris une signification encore plus profonde après les travaux d'Edwin Hubble (1889-1953). En 1929, Hubble a utilisé les mesures de Slipher pour établir une relation entre la distance des galaxies et leur vitesse de récession, formant la base de la loi de Hubble. Cette loi stipule que plus une galaxie est éloignée, plus elle s'éloigne rapidement, suggérant que l'univers est en expansion.
Bien que Slipher n'ait pas lui-même proposé l'idée de l'expansion de l'univers, son travail était fondamental pour cette découverte. Ses observations des décalages vers le rouge étaient les premières preuves directes que l'univers était dynamique, plutôt que statique.
Les méthodes de Slipher reposaient sur l'utilisation du spectroscope, un instrument qui sépare la lumière d'un objet en fonction de ses longueurs d'onde. Pour observer les nébuleuses, Slipher a utilisé de longs temps d'exposition, parfois plusieurs dizaines d'heures, afin de capturer suffisamment de lumière de ces objets lointains. Il comparait ensuite les raies spectrales observées avec celles des éléments connus sur Terre pour déterminer la vitesse radiale à partir de leur décalage Doppler.
Slipher a ainsi été capable de mesurer les vitesses radiales de 21 nébuleuses spirales avant 1925, contribuant significativement aux premières preuves que les nébuleuses étaient, en fait, des galaxies en dehors de la Voie lactée.
Le travail pionnier de Vesto Slipher sur le décalage spectral des nébuleuses a fourni la première preuve observationnelle de l'expansion de l'univers. Ses découvertes sur les vitesses radiales élevées des galaxies lointaines ont ouvert la voie à des développements ultérieurs en cosmologie, notamment la loi de Hubble.
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