Ce que dit la pente : la constante de Hubble
Chaque point est une supernova de type Ia observée dans une autre galaxie. Pour chacune, les
astronomes connaissent deux grandeurs mesurées indépendamment l'une de l'autre : la distance
de la galaxie, déduite de l'éclat de la supernova (en mégaparsecs — 1 Mpc ≈ 3,26 millions d'années-lumière), et
sa vitesse d'éloignement, déduite du décalage vers le rouge de sa lumière (en km/s).
Le coefficient directeur a de la droite d'ajustement s'exprime donc en km/s par Mpc :
c'est la constante de Hubble H₀. Et son inverse 1/H₀ est une durée — un ordre de grandeur de
l'âge de l'Univers.
H₀ ≈ – km/s/Mpc → 1/H₀ ≈ – milliards d'années
Deux points à discuter en classe. (1) La droite ne passe pas exactement par
l'origine, alors que la physique l'exige : une galaxie à distance nulle aurait une vitesse nulle. L'écart vient de
ce que chaque galaxie a aussi un mouvement propre, et que les distances ne sont connues qu'à quelques pour cent
près. (2) La valeur retenue aujourd'hui est H₀ ≈ 70 km/s/Mpc, pour un âge de 13,8 milliards d'années : l'ajustement
de ce nuage en donne le bon ordre de grandeur, pas la valeur exacte.
Source des données. W. L. Freedman et al., « Final Results from the
Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant », The Astrophysical Journal 553 (2001),
table 6 — les 36 supernovæ de type Ia du tableau, sans sélection. Les auteurs retiennent H₀ = 72 ± 8 km/s/Mpc.