Quelques applications de l’effet Doppler

Première échelle : dans le système solaire : durée du jour sur Saturne,

masse de Saturne• Le spectre ci-contre a été obtenu en lumière

solaire réfléchi, avec un fente sélectionnant la région équatoriale de Saturne et les anneaux de part et d'autre.

• Les raies d'émission en bordure du spectre correspondent à une lampe spectrale de référence.

• On peut ainsi estimer la vitesse de rotation de Saturne, ainsi que la vitesse moyenne des anneaux.

• En supposant que le rayon des anneaux est connu et en utilisant la troisième loi de Képler, estimer la masse de Saturne

Deuxième échelle : Étoiles doublesexemple de HD 80715

Troisième échelle :Détection d’exoplanètes

• Quatrième échelle : détermination du champ de vitesse d’une galaxie

Courbe de rotation optique de la galaxie spirale NGC 5055. Chaque point représente un pixel sur le champ de vitesses. Les points rouges représentent le côté de la galaxie qui s'éloigne (partie est/gauche du champ de vitesses) et les points bleus le côté qui s'approche (partie ouest/droite).

Exploitation des profils de vitesse : détermination de la répartition de masse d’une

galaxie

Modèle de masse de la galaxie spirale NGC 5055 à partir de la combinaison de la courbe de rotation optique. Le profil de densité est différent sur les 4 figures: en haut à gauche, sphère pseudo-isotherme; en haut à droite, KKBP (Kravtsov et al, 1998); en bas à droite, Burkett (1995); en bas à droite NFW (Navarro et al., 1996).

Courbe de rotation optique (de 0 à 3.5 kpc) et radio (de 3.5 à 10 kpc).

Utilisation à grande échelle : loi de Hubble de l’expansion de l’univers