Année-lumière

L’année-lumière (de symbole « al ») est une unité de longueur utilisée en astronomie. Elle est égale à la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une année julienne, soit environ 9 461 milliards de kilomètres, soit encore, en ordre de grandeur, environ 10 billions de kilomètres (10¹³ kilomètres), 10 pétamètres ou environ 0,3 parsec^[1].

Terminologie

Au pluriel, on écrit « des années-lumière »^[2]. On rencontre aussi couramment le symbole anglophone ly, pour light-year^[3]. Anciennement, on pouvait utiliser « année de lumière »^[4]^,^[5]^,^[6]. Le symbole de l'année-lumière est « al »^[7]^,^[8], bien qu'on rencontre aussi AL, A.L. ou a.l.

Définition

L'année-lumière est une unité de mesure de distance.

L'Union astronomique internationale la définit comme la distance parcourue par un photon (ou plus simplement la lumière) dans le vide, en une année julienne (soit 365,25 jours, ou 31 557 600 secondes)^[3].

La vitesse de la lumière dans le vide étant une constante fixée à 299 792 458 m/s (environ 300 000 km/s^[9]), une année-lumière est exactement égale à 9 460 730 472 580,8 km, soit environ 9 460,730 milliards de kilomètres, ce qui équivaut à 9,460 730 Pm ou 9 460,730 Tm. En valeur arrondie, une année-lumière vaut donc 9,461 Pm, soit 9,461 × 10¹⁵ m.

Utilisations

Proxima Centauri, située à 4,2 années-lumière et capturé par le télescope spatial Hubble.

L'année-lumière s'utilise surtout en vulgarisation pour exprimer les distances interstellaires et intergalactiques car cette unité est facilement accessible par le grand public en raison de sa définition, soit la distance parcourue par la lumière pendant une année.

Par approximation, l'année-lumière est souvent arrondie à 10¹³ km, soit 10 000 000 000 000 (dix mille milliards) de kilomètres. Cette valeur est exacte à environ 5,4 % et donc suffisante pour fixer des ordres de grandeur ou des distances approximatives.

Par exemple, Proxima Centauri, l'étoile la plus proche du Système solaire, se trouve à 4,22 années-lumière, la galaxie d'Andromède se situe à environ 2,5 millions d'années-lumière et le halo de la Voie lactée a un diamètre d'environ 100 000 années-lumière.

Cependant, l'année-lumière est rarement utilisée par les astronomes professionnels, qui lui préfèrent le parsec (de symbole « pc »), unité issue d'une technique expérimentale de mesure de distance utilisant la parallaxe annuelle de l'étoile visée. Un parsec correspond à la distance de laquelle une unité astronomique est vue sous un angle d'une seconde d'arc. Il équivaut à environ 3,26 années-lumière.

L'unité astronomique (de symbole « ua »), historiquement défini comme la distance Terre-Soleil, est souvent utilisée, notamment pour les objets relativement proches (à l'échelle astronomique). Une unité astronomique équivaut à environ 8,32 minutes-lumière et une année-lumière vaut 63 241,077 ua^[3].

Multiples et sous-multiples

En multipliant la vitesse de la lumière par un temps choisi, des unités apparentées peuvent être définies, comme l'heure-lumière, qui vaut exactement 1 079 252 848,8 km.

Subdivisions de l'année-lumière
	Valeur en autres « unités-lumière » (par définition)	Valeur exacte en mètres	Valeur approx. en mètres	Distance réelle de cet ordre de grandeur
seconde-lumière	Par définition de la constante c.	299 792 458 m	3,0 × 10⁸ m	Terre-Lune (moy.) : 1,28 seconde-lumière.
minute-lumière	60 secondes-lumière	17 987 547 480 m	1,8 × 10¹⁰ m	Soleil-Terre (moy.) : 8,3 minutes-lumière
heure-lumière	60 minutes-lumière	1 079 252 848 800 m	1,1 × 10¹² m	Soleil-Jupiter (moy.) : 0,72 heure-lumière Soleil-Pluton (moy.) : 5,5 heures-lumière
jour-lumière	24 heures-lumière	25 902 068 371 200 m	2,6 × 10¹³ m	Soleil-Voyager 1 (au 18 mars 2024) : 0,94 jour-lumière Soleil-Sedna (demi-grand axe) : 3 jours-lumière
année-lumière	365,25 jours-lumière	9 460 730 472 580 800 m	9,5 × 10¹⁵ m	Soleil-Proxima du Centaure : 4,22 années-lumière.
siècle-lumière	100 années-lumière	946 073 047 258 080 000 m	9,5 × 10¹⁷ m	Soleil-51 Pegasi : 0,5 siècle-lumière

Note

Le mois-lumière est quasiment inusité (il n'aurait que peu d'intérêt) et sa valeur n'est pas précisément définie : il faudrait préciser si le mois-lumière vaut par exemple 30 jours-lumière ou bien un douzième de l'année-lumière. Cette unité a intrinsèquement une imprécision trop grande par rapport aux autres unités d'astronomie. Les institutions officielles s'intéressent peu à ces unités dérivées.

Exemples

La Lune orbite à 1,28 seconde-lumière de la Terre.
De manière similaire, la Terre orbite à 8,32 minutes-lumière du Soleil, inversement une année-lumière est équivalente à 63 241,1 au.
La distance Terre - Mars varie approximativement entre 3 et 22 minutes-lumière et nécessiterait un vol d'une durée de 6 à 9 mois compte tenu des phases d'accélération et de freinage.
Neptune, planète la plus lointaine du Soleil, est située à 4,17 heures-lumière du Soleil. Pluton orbite pour sa part entre 4,11 heures-lumière et 6,83 heures-lumière du Soleil.
Le 1^er avril 2020, Voyager 1 se situait à plus de 20,6 heures-lumière du Soleil.
Le nuage d'Oort, limite extérieure du système solaire, orbite à une à deux années-lumière du Soleil.
L'étoile la plus proche (hors Soleil), Proxima Centauri, se situe à 4,22 années-lumière.
Le rayon de l'Univers observable mesure environ 46,6 milliards d'années-lumière. Ce nombre dépasse l'âge de l'Univers, qui est de 13,8 milliards d'années, parce que l'expansion de l'Univers a permis cet écart considérable.

Notes et références

↑ « 10000 billion km », sur WolframAlpha.
↑ Ce pluriel porte toujours la trace de l'ancienne locution. Il ne peut être directement rectifié selon la rectification orthographique de 1990 des mots composés car l'élément variant porte sur « année ».
↑ ^{a b et c} (en) « Measuring the Universe : The IAU and astronomical units », sur Union astronomique internationale (consulté le 27 juin 2017).
↑ La locution « année de lumière » induit une confusion sur la nature de l'unité considérée, qui est une unité de longueur et non de temps.
↑ Bertrand Dupont et Jean-Pierre Trotignon, Lexique des unités et grandeurs, Nathan Technique/AFNOR, 2003, p. 85. Cité par Marie-Claude Paskoff, L'Astronomie 26 (avril 2010), p. 72.
↑ Informations lexicographiques et étymologiques d'« année » (sens A, 3) dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales (consulté le 11 juillet 2015).
↑ Entrée « année-lumière » [html], sur TERMIUM Plus, la banque de données terminologiques et linguistiques du gouvernement du Canada (consulté le 11 juillet 2015).
↑ « année », Dictionnaire de l'Académie française, neuvième édition.
↑ Soit environ sept fois et demie le tour de la Terre (40 075 km) en une seconde.

Voir aussi

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année-lumière, sur le Wiktionnaire

Articles connexes

Liens externes

Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :

Portail de l’astronomie

[1] « 10000 billion km », sur WolframAlpha.

[2] Ce pluriel porte toujours la trace de l'ancienne locution. Il ne peut être directement rectifié selon la rectification orthographique de 1990 des mots composés car l'élément variant porte sur « année ».

[IAU-3] {a b et c} (en) « Measuring the Universe : The IAU and astronomical units », sur Union astronomique internationale (consulté le 27 juin 2017).

[4] La locution « année de lumière » induit une confusion sur la nature de l'unité considérée, qui est une unité de longueur et non de temps.

[5] Bertrand Dupont et Jean-Pierre Trotignon, Lexique des unités et grandeurs, Nathan Technique/AFNOR, 2003, p. 85. Cité par Marie-Claude Paskoff, L'Astronomie 26 (avril 2010), p. 72.

[TLFI-6] Informations lexicographiques et étymologiques d'« année » (sens A, 3) dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales (consulté le 11 juillet 2015).

[TERMIUM_PLus-7] Entrée « année-lumière » [html], sur TERMIUM Plus, la banque de données terminologiques et linguistiques du gouvernement du Canada (consulté le 11 juillet 2015).

[8] « année », Dictionnaire de l'Académie française, neuvième édition.

[9] Soit environ sept fois et demie le tour de la Terre (40 075 km) en une seconde.

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