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La constellation de Cassiopée

Les étoiles d'une constellation sont-elles à la même distance de la Terre ?

En observant le ciel, l'homme a imaginé des formes en regroupant les étoiles entre elles. Les étoiles qui constituent les 88 constellations de notre ciel se situent à de très grandes distances de la Terre.

Doc. 1 : Constellation de Cassiopée

Doc. 1 : Constellation de Cassiopée
Cassiopée est très facilement reconnaissable grâce à sa forme de « W ». Les sommets en sont, d'est en ouest, ε, δ, γ, α et β Cassiopeiae (Segin, Ruchbah, Tsih, Shedar et Caph), les cinq étoiles les plus brillantes de la constellation.

Doc. 2 : La lumière de Shedar

Shedar se trouve à une distance de 2,16 millions de milliards de kilomètres de la Terre. La lumière émise par cette étoile met 228 années pour nous parvenir. On dit que la distance qui nous sépare de Shedar est de 228 années-lumière (al). Une année-lumière est donc la distance parcourue par la lumière en une année.

Question 1

À quelles distances se trouvent les cinq principales étoiles de Cassiopée de la Terre ? À l'aide du logiciel Stellarium, retrouver les distances étoile-Terre exprimées en années-lumière et les reporter dans le tableau Geogebra ci-dessous.

Aide pour l'utilisation de Stellarium

Vue en perspective

Question 2 : Conversion d'années-lumière en kilomètres

Dans le champ de saisie de Geogebra, définir :
  • la vitesse de la lumière : c=300000 (km/s)
  • une année exprimée en seconde : annee=365*24*60*60 (s)
En utilisant la relation entre vitesse, distance et durée, calculer dans le champ de saisie la valeur, en kilomètre, d'une année-lumière, nommée al, en fonction de c et de annee. Dans le tableur, déterminer les distances en kilomètres entre les cinq étoiles de Cassiopée et la Terre à l'aide d'une formule utilisant le nombre al.

Question 3 : Vue en perspective et position des étoiles

À l'aide de l'animation Geogebra, placer les cinq étoiles en respectant la distance, exprimée en années-lumière, qui les sépare de la Terre. Des coups de pouce sont disponibles à la demande !

Question 4

Quel est l'intérêt d'utiliser l'année-lumière pour exprimer des distances dans l'Univers ?