En astronomie,
l'aberration de la lumière est un changement dans la position apparente d'un
objet causé par le mouvement relatif de l'objet et l'observateur. Aberration de
la lumière n'est significative à très grande échelle et affecte les positions
perçues des étoiles et des planètes pour les observateurs sur la Terre. Le
déplacement apparent des étoiles résulte de la rotation de la Terre autour du
Soleil, et de sa rotation.
L’aberration de
la lumière a été découverte au 17ème siècle, lorsque des tentatives ont été
faites pour mesurer les distances de la Terre à différentes étoiles à l'aide de
parallaxe - un concept qui décrit comment la position d'un objet semble se
déplacer lorsqu'il est observé à partir de différents endroits. L'idée était
que la position apparente d'une étoile devrait changer tout au long de l'année
que la Terre tourne autour du Soleil. Si la position exacte de l'étoile dans le
ciel a été vérifiée à une date donnée, puis vérifié de nouveau six mois plus
tard, lorsque la Terre était en face de sa position à partir de laquelle la
première mesure a été prise, ce qui a donné deux mesures séparées par le
diamètre de l'orbite de la Terre - une distance d'environ 186,000,000 miles
(300.000.000 km). Cela a été jugé suffisant pour obtenir une valeur de
parallaxe et donc calculer la distance de l'étoile en utilisant la
trigonométrie.
Un certain
nombre de mesures ont été effectuées, mais les résultats ont été curieux. Le
plus grand déplacement apparent de l'étoile étant observé aurait été trouvé
entre les observations de six mois, lorsque les emplacements dès les
observations étaient plus éloignés. Les déplacements réels, cependant, ont
suivi une tendance complètement différente et n'étaient manifestement pas due à
la parallaxe. L'étoile polaire, Polaris, par exemple, a été retrouvé à suivre
un chemin plus ou moins circulaire, avec un diamètre d'environ 40 secondes
d'arc (40 "), une seconde d'arc étant de 1/3, 600 d'un degré. Déplacement
parallaxe se produit, mais il est très petit, même pour les étoiles les plus
proches, et n'aurait pas été mesurable à l'aide des instruments disponibles à
ce moment.
Le mystère a été
résolu par James Bradley, les Britanniques Astronome Royal, en 1729. Il a
découvert que les changements observés dans la position d'une étoile sont dus à
la vitesse de la Terre, et non pas à sa position, par rapport à l'étoile. La
lumière de l'étoile prend du temps pour atteindre la Terre et parce que la
Terre est en mouvement, la lumière des étoiles semble provenir d'un point qui
se déplace légèrement de la position de l'étoile vrai, dans la direction du
mouvement. Les plus grands déplacements sont observés lorsque le mouvement de
la Terre est perpendiculaire à la direction de la lumière des étoiles. Le même
phénomène peut être observé avec la pluie tombant à la verticale; d'un
observateur en mouvement - par exemple, dans un train ou bus - la pluie semble
tomber en diagonale à partir d'un point d'origine avant de l'observateur dans
la direction du mouvement.
Le calcul de
Bradley, en utilisant la vitesse de la lumière et la vitesse du mouvement de la
Terre autour du Soleil, a indiqué un déplacement maximum d'environ 20 "de
chaque côté de la position réelle de Polaris. Cela a donné une variation
globale d'environ 40 "sur l'année, en accord avec les observations. Dans
le calcul de l'aberration de la lumière, les astronomes modernes ont besoin de
prendre en compte les effets de la relativité, mais dans la plupart des cas, le
calcul classique est suffisant.
Les changements
saisonniers dans les positions des étoiles sont connus comme aberration
annuelle ou aberration stellaire, et la position de l'étoile vrai est appelé sa
position géométrique. Petits déplacements résultent de la rotation de la Terre,
ce qui est connu comme l'aberration diurne. Aberration laïque est le terme
utilisé pour décrire l'aberration astronomique causé par le mouvement du
système solaire dans la galaxie, mais il a un effet sur les positions
apparentes des étoiles très lointaines et d'autres galaxies, il est très petit
et n'est généralement pas pris en compte. Dans le calcul de l'aberration
stellaire, que le mouvement de la Terre doit être considérée, mais l'aberration
planétaire - qui affecte les positions apparentes des planètes - les résultats
de la requête de la Terre et des planètes, afin que les deux doivent être
inclus pour calculer la valeur correcte.
