Qu’est-ce que la vitesse radiale ?

[charleon]

Bonjour à tous 😀

Je ne comprends pas trop bien cette question de vitesse radiale concernant les planètes (et aussi tout le reste du ballet), en tout cas j’ai beaucoup de mal à visualiser cette notion. C’est d’ailleurs bizarre que je ne me sois jamais posé la question et ne m’y être jamais intéressé.

 

Je vois par exemple (SkySafari) que pour le soleil la vitesse radiale est de 0 km/s alors que pour la lune et d’autres planètes elle est bien supérieure. Si quelqu’un peut me dire pourquoi je bloque j’en serais ravi 🤔

[Ygogo]

Bonjour

 

Pourquoi "tu bloques" ? je ne sais pas 😁 

 

Ce qu'est la vitesse radiale ? c'est la projection de la vitesse de l'étoile (ou de la planète) sur la ligne de visée.

Pour expliquer "avec le moins possible de maths"  j'ai emprunté un schéma là : https://media4.obspm.fr/public/ressources_lu/pages_observation/bb-vitesse-etoiles.html et je l'ai modifié en ajoutant en bleu ciel la trajectoire de l'étoile (ou planète)

 

 

Petit exercice de géométrie : la vitesse de l'étoile (ou de la planète) ayant une orientation quelconque, tu peux dire qu'elle est la somme (vectorielle) de deux vitesses perpendiculaires l'une à l'autre

- une vitesse de rapprochement ou d'éloignement (ici c'est un éloignement) que l'on a décidé d'appeler "vitesse radiale"

- une vitesse de déplacement  "sur le côté" que l'on peut comme ici d'appeler "vitesse tangentielle" mais qui pourrait aussi s'appeler "vitesse du mouvement propre" (vitesse de déplacement par rapport à la "sphère céleste")

 

Voili voilou...

 

Je reviens dans quelques minutes pour préciser des trucs...

 

Modifié 26 février par Ygogo

[Ygogo]

"Quelques minutes" plus tard... 

 

je ne suis pas d'accord "en général" avec l'affirmation 

  Le 26/02/2025 à 09:26, charleon a dit :

pour le soleil la vitesse radiale est de 0 km/s

Voir davantage  

 

Si la Terre avait un mouvement circulaire et uniforme autour du Soleil, effectivement, la vitesse radiale serait nulle à chaque instant.

Mais l'orbite de la Terre autour du Soleil est (presque) elliptique, donc la distance T-S n'est pas constante... donc il y a "en général" une vitesse radiale.

(si je dis "en général" c'est qu'il y a quand même deux instants particuliers : lorsque la Terre passe au périhélie au à l'aphélie. A ces moments là, et à ces moments là seulement, la vitesse radiale T-S est nulle)

 

  Le 26/02/2025 à 09:26, charleon a dit :

pour la lune et d’autres planètes elle est bien supérieure.

Voir davantage  

 

Là encore, il me semble imprudent de généraliser....

Pour la Lune, qui a une orbite à peu près elliptique autour de la Terre (en première approximation, hein... 😉) on peut faire les mêmes remarques que précédemment : vitesse radiale nulle au périgée et à l'apogée, et fort variable le reste du temps.

  
Pour les planètes qui se baladent autour du Soleil, ça se complique évidemment.

Mais sans rentre dans les détails (l'IMCCE est là pour ça !) et sans faire de maths, le pifomètre nous permet de dire que la distance Terre-Planètequelconque va périodiquement augmenter, passer par un maximum (et là V radiale =0) puis diminuer, passer par un minimum (V r = 0) etc... etc...

 

Tout cela concerne "notre" système solaire, si on regarde vers les étoiles ou les galaxies,

- ces considérations n'ont plus guère d'intérêt (quoique...)

- les vitesses radiales ne vont plus se chiffrer en mètres par seconde comme "dans notre coin de banlieue" mais en kilomètres par seconde, avec tous les multiples !

 

Charleon, est-ce que tout ça peut t'aider, ou bien est-ce que je n'ai pas compris tes interrogations ?

 

En tout cas, merci d'avoir lancé ce fil, qui ouvre sur des réflexions intéressantes.

[DarkSyde]

Bonjour 

Très bonne explication Ygogo ! 

Si je puis me permettre une précision étymologique... 

Pourquoi "radiale"? 

Même racine que rayon (latin radius), ce qui veut dire selon la ligne de visée vers l'objet, comme indiqué sur le schéma. 

 

De plus, si cette vitesse radiale est négative, elle indique un rapprochement vers l'observateur (comme la Galaxie d'Andromède), si positive, il y a éloignement (comme la plupart des galaxies lointaines, à cause de l'expansion de l'Univers). 

Elle est mesurée très souvent par effet Doppler-Fizeau qui modifie la fréquence/longueur d'onde perçue par l'observateur (comme pour les radars routiers). 

 

Elle permet la connaissance de la dynamique des systèmes astrophysiques (étoiles binaires /multiples, exoplanètes, amas ouverts/globulaires, galaxies et amas de galaxies, l'Univers lui-même). 

 

C'est un outil scientifique majeur qui a permis de détecter l'expansion de l'Univers, la "fameuse matière noire" (et l'énergie sombre ? pas sûr...), les systèmes stellaires multiples (binaires spectroscopiques) et les exoplanètes. 

Modifié 26 février par DarkSyde

[Ygogo]

Merci DarkSyde pour ces précisions, et pour tes compliments 😊