Calculateur d'expansion de l'univers

L'expansion cosmique décrit l'augmentation des distances entre des régions très éloignées qui ne sont pas liées gravitationnellement. Le décalage vers le rouge z indique combien la longueur d'onde d'un photon s'est étirée depuis son émission, et le facteur d'échelle à l'émission vaut a = 1/(1 + z). La constante de Hubble H₀ décrit le taux actuel d'expansion en kilomètres par seconde par mégaparsec. Cela ne signifie pas que tous les objets traversent un espace statique à une vitesse proportionnelle à leur distance : en cosmologie, la géométrie de l'espace évolue, et les systèmes proches liés ne participent pas de la même manière à l'expansion. Ce calculateur utilise un modèle plat avec matière et énergie noire. Au décalage choisi, le taux vaut H(z) = H₀√[Ωm(1 + z)³ + ΩΛ]. La matière devient dynamiquement plus importante dans le passé, car sa densité varie comme l'inverse du cube du facteur d'échelle, tandis qu'une constante cosmologique conserve une densité fixe. Des valeurs actuelles illustratives sont Ωm proche de 0.3 et ΩΛ proche de 0.7. Rayonnement et courbure sont omis : le modèle convient surtout aux décalages modérés et à des paramètres représentant un univers approximativement plat. La distance possède plusieurs définitions dans un univers en expansion. La distance comobile le long de la ligne de visée conserve une séparation de coordonnées rapportée au présent ; elle vaut c/H₀ multiplié par l'intégrale numérique de 1/E(z). Cette page utilise la méthode de Simpson. La distance de luminosité vaut (1 + z) fois la distance comobile et relie luminosité intrinsèque et flux observé. La distance de diamètre angulaire, non affichée, serait la distance comobile divisée par (1 + z). Ces distances ne sont proches que pour des sources voisines : il faut choisir la définition adaptée à l'observation. Le temps de regard en arrière est affiché comme référence, car le recalculer indépendamment exige une autre intégrale cosmologique et des hypothèses sur toutes les composantes énergétiques. Il permet d'annoter un exemple ou de comparer une estimation d'âge externe aux distances obtenues. L'outil est pédagogique, pas une chaîne de cosmologie de précision. Les études à grand décalage doivent inclure rayonnement, neutrinos, courbure si nécessaire, covariance des paramètres et méthodes numériques rigoureuses. Les publications distinguent aussi soigneusement distances propres, comobiles, de luminosité et angulaires. Pour analyser des observations, utilisez des paramètres de relevés actuels, des bibliothèques cosmologiques éprouvées, la propagation des incertitudes et des méthodes évaluées par les pairs, plutôt qu'un résultat isolé pris pour une mesure.