Asto-News : LE GRAND VIDE

Si on fait une recherche avec par le mot « Système Solaire » dans Google, on obtient une multitude d’images avec le Soleil entouré de 8 planètes, remplissant entièrement le cadre.

Pourtant, notre étoile, les planètes, les planètes naines, les astéroïdes et les comètes se trouvent dispersés dans un espace gigantesque, presque « vide ».

Le Soleil a un diamètre de 1.392.000 km, soit 109 fois le diamètre de la Terre et représente 99,82 % de la masse totale du Système Solaire. Le volume des planètes par rapport au Soleil est donc négligeable.

La distance Terre – Soleil est d’environ 150 millions de km. Cela correspond à 1 Unité Astronomique (UA). On peut y mettre 107 fois le Soleil côte à côte.

Mais combien de fois pourrait- on mettre le Soleil dans une sphère d’un rayon de 1 UA ?

Faisons le calcul :

Volume d’une sphère:  4/3 x π x R³

Volume sphère de 1 UA =  4/3 x π x 150.000.000³ = 14.137 x 10²⁴ km³

Volume du Soleil = 1.412 x 10¹⁸ km³

14.137 x 10²⁴ km³    /    1.412 x 10¹⁸ km³ = 10.012.039 soleils

Cet espace représente un volume d’environ 10 millions de fois plus grand que celui de notre étoile !

Prenons une sphère d’un rayon plus grand encore, par exemple la distance Soleil – Jupiter, soit 778.000.000 km ou encore environ 5,2 UA.

Combien d’étoiles du volume du Soleil, pourrait-on « placer » dans un tel espace ?

Volume sphère de 5.2 UA = 1972.547 x 10²⁴ km³

1972.547 x 10²⁴ km³    /    1.412 x 10¹⁸ km³ = 1.396.987.960 soleils

La réponse est surprenante. On peut y mettre environ 1,4 milliards de Soleils !!!

On continue en agrandissant le rayon de notre sphère, mais on reste toujours largement dans les limites de notre Système Solaire.

La dernière planète, Neptune, se trouve à 4.5 milliards de km du Soleil (environ 30 UA).

Volume sphère de 30 UA = 38.170 x 10²⁸ km³

38.170 x 10²⁸ km³    /    1.412 x 10¹⁸ km³ = 270.325.779.036 soleils

Dans une sphère qui a comme centre le Soleil, et dont le rayon s’entend jusqu’à Neptune, on peut mettre 270 milliards étoiles !!!

Citons maintenant Wikipédia : « La Voie lactée est une galaxie spirale barrée qui comprend de 200 à 400 milliards d’étoiles et au minimum 100 milliards de planètes. Son diamètre est estimé à environ 100.000 à 120.000 années-lumière,…. »

Nos calculs ne sont pas très précis. Des étoiles, il y en a des beaucoup plus grandes, mais aussi des plus petites que notre Soleil. Mais la tendance est claire.

Si on pouvait comprimer notre galaxie à la taille du Système Solaire, toutes ses étoiles y trouveraient leur place. Et là on ne parle que du  Système Solaire dont la dimension serait bornée par l’orbite de Neptune.

Sa vraie limite est beaucoup plus loin. Souvent, on définit cette frontière avec l’héliopause, là où le vent solaire s’arrête et l’espace interstellaire commence. On est alors à 130 UA (19,5 milliards de km) du Soleil.

Parfois est cité aussi le nuage de Oort, qui correspond à un ensemble de petits corps célestes situé à la limite extérieure du grand nuage qui a donné naissance au Système Solaire. Cette zone sphérique, jamais observé, juste théorique, s’étend de 20.000 UA à 100 000 UA et constitue un réservoir de comètes.

On ne sait pas combien il y en a d’étoiles dans l’Univers observable et l’Univers est beaucoup plus grand que ce que nous montrent les plus puissants télescopes.

Les estimations du nombre de galaxies dans l’univers observable varient selon les sources : entre plusieurs centaines de milliards et 2 000 milliards.

Arbitrairement nous choisissons 1 000 milliards de galaxies, et considérons que ces étoiles ont toutes le même volume que le Soleil. Nous estimons aussi que ces galaxies contiennent 200 milliards d’étoiles chacune.

Soit 1 000 milliards x 200 milliards = 2 x 10²³ d’étoiles au total dans l’univers

Et quel volume prennent ces étoiles ?

1.412 x 10¹⁸ km³ (Volume du Soleil)    x    2 x 10²³

= 2824 x 10³⁸ km³ en volume pour toutes les étoiles de l’univers observable.

Un nombre à 42 chiffres. Ça nous paraît être un espace gigantesque, mais cela est très peu finalement par rapport à la taille de l’univers.

On vous épargne les détails, mais si on résout l’équation avec la formule du volume d’une sphère ci-dessus, on obtient comme rayon nécessaire :

40.699.776.814.759 km ou environ 270.000 UA ou 40 mille milliards de km ou 40 x 10¹² km

Une année-lumière correspond à 9.461 x 10¹² km, alors la taille de notre rayon est 4.3 fois plus grande.

Et 4.3 année-lumière, c’est la distance entre le Soleil et Proxima Centauri, l’étoile la plus proche du Système Solaire !

En conclusion : toutes les étoiles de l’Univers pourraient tenir dans le volume d’une sphère de « seulement » 4.3 années-lumière de rayon !

Finalement : le Système Solaire, la Voie lactée, et tout le reste de l’univers n’est qu’un grand vide…

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