Unité astronomique

L'unité astronomique, nouvelle définition

Parmi les unités de mesure de distances astronomiques, l’unité astronomique (symbole AU ou UA), est la plus petite des unités, elle correspond approximativement à la longueur du demi-grand axe de l’orbite terrestre (distance moyenne de la Terre au Soleil).
Le 21 septembre 2012, l'observatoire de Paris a émis un communiqué de presse sur la nouvelle définition de l'unité astronomique qui est désormais fixe. Lors de son assemblée générale tenue à Pékin, du 20 au 31 aout 2012, l'Union astronomique internationale (UAI) a adopté une nouvelle définition de l'unité astronomique, unité de longueur utilisée par les astronomes pour exprimer les dimensions du Système solaire.
Cette unité de longueur est exactement de 149 597 870 700 mètres, valeur conventionnelle choisie pour être compatible avec celle du système de constantes astronomiques en vigueur depuis 2009.
L'unité astronomique qui correspond approximativement à la distance Terre-Soleil, a été créée en 1958, pour mesurer les distances des objets du système solaire.
A l'époque, son but était de permettre de donner des valeurs exactes de distances relatives dans le Système solaire car il n’était pas possible d’estimer des distances en mètres avec une très grande précision comme aujourd'hui.
« La définition qui était en vigueur avant le 30 aout 2012 reposait sur une expression mathématique impliquant la masse du Soleil (MS), la durée du jour (D) et une constante k (constante de Gauss) dont la valeur numérique était fixée conventionnellement. De plus, sa valeur en mètres était déterminée expérimentalement de sorte qu’elle dépendait des modèles et des observations utilisées, ainsi que du système de référence choisi. Cette valeur était utilisée pour déduire celle en unités SI (Système international d’unités) du paramètre de masse solaire, qui n’était ainsi déterminée que de façon indirecte. Or, l’astronomie dynamique contemporaine exige de se placer dans le cadre de la théorie générale de la relativité et d’utiliser un ensemble cohérent d’unités et de constantes. La définition de l’unité astronomique nécessitait donc une révision. L'unité astronomique étant d'usage courant en astronomie, cette résolution concerne l'ensemble des sciences de l’Univers.  », explique l’Observatoire de Paris.

Toutefois, ce changement concerne principalement le domaine de la dynamique de haute précision du Système solaire. Bien que l'unité astronomique définisse le parsec, la différence relative entre les deux définitions l'ancienne et la nouvelle, ne dépasse pas 0,000 000 01 %.
Pour rappel, un parsec (parallaxe-seconde) étant défini comme la distance à laquelle une unité astronomique sous-tend un angle d’une seconde d'arc.
Cette nouvelle définition n’aura pas d'effet significatif, compte tenu des erreurs relatives des distances cosmiques en dehors du Système solaire, cependant les astronomes disposent maintenant d’une unité parfaitement définie, cohérente avec la relativité générale et directement rattachée au Système international d’unités (SI) via le mètre.
Nous retiendrons qu'une UA vaut approximativement 150 millions de km, la distance Terre-Soleil.

Image : Pour en savoir plus voir le site SYRTE - Systèmes de Référence Temps-Espace.

Image : La nouvelle définition 2012 de l'unité astronomique (149 597 870 700 mètres) n’aura pas d'effet sur les distances en dehors du Système solaire, compte tenu des approximations actuelles des distances cosmiques.
Cependant les astronomes disposent depuis 2012, d’une unité parfaitement définie, cohérente avec la relativité générale et directement rattachée au Système international d’unités (SI) via le mètre.

N. B. : Les trois unités de mesure utiles en astronomie pour exprimer les distances :
- une année-lumière vaut 63 242,17881 UA soit exactement égale à 9 460 895 288 762 850 mètres.
- un parsec est égal à 206 270,6904 UA ou 3,2616 années-lumière soit 30 857 656 073 828 900 mètres.
- une unité astronomique vaut depuis le 30 Aout 2012, exactement 149 597 870 700 mètres.