Quel est le point de référence standard pour mesurer la vitesse?

La vitesse, comme nous le savons, n'existe pas sans avoir d'abord un point de référence. On dit alors que le point de référence ne bouge pas du tout, et la vitesse est ensuite mesurée par rapport au point de référence.

Quel est le point de référence standard pour déterminer la vitesse des objets en astronomie? Terre?

Le cadre de repos pour mesurer les vitesses et les vitesses (astronomiques) dépend du contexte et du but.

Un cadre géocentrique, basé sur le centre de masse de la Terre, pourrait convenir aux objets en orbite autour de la Terre.

Un référentiel héliocentrique, centré sur le Soleil, est souvent utilisé pour décrire les vitesses de visibilité des objets astronomiques, mais plus généralement, un référentiel barycentrique au centre de masse du système solaire est utilisé. Par exemple, c'est ainsi que les mesures des vitesses radiales des étoiles hôtes exoplanètes ou des composants des binaires à éclipses seraient citées. Il conviendrait également pour le mouvement d'objets dans le système solaire.

Les mouvements dans la galaxie sont généralement définis de deux manières. Le premier est le Local Standard of Rest (LSR), qui mesure les vitesses par rapport au mouvement moyen des étoiles près du Soleil. La seconde tente de mesurer les vitesses par rapport au plan galactique et radialement et tangentiellement dans le plan par rapport au centre galactique. Ce sont les vitesses ditesLa position et le mouvement du LSR par rapport au centre galactique sont incertains au niveau de quelques km / s, alors que le mouvement solaire par rapport au LSR est plus précisément connu.$U,V,W$

Le centre galactique peut également être utilisé comme cadre de référence pour le mouvement des galaxies dans notre groupe local. par exemple en parlant du mouvement de la galaxie d'Andromède.

Enfin, nous pouvons déterminer un standard cosmique de repos - le cadre stationnaire co-mobile de l'écoulement Hubble - en utilisant des mesures précises du fond micro-ondes cosmique (CMB). En d'autres termes, nous pouvons déterminer notre mouvement particulier par rapport au flux de Hubble en observant la signature doppler dipolaire dans le CMB.

Comme Einstein l'a réalisé et comme vous le dites correctement, vous ne pouvez en effet pas mesurer la vitesse d'un objet par lui-même car il doit être mesuré par rapport à autre chose.

En conséquence, si vous posez la question "À quelle vitesse X se déplace-t-il?" , vous devrez spécifier que vous voulez la vitesse par rapport à un autre objet car le mouvement ne peut pas être mesuré sans point de référence.

Quelques exemples:

• Si vous demandez à quelle vitesse la Terre se déplace par rapport à son propre axe, le centre de la Terre sera votre point de référence.
• Si vous voulez savoir à quelle vitesse la Terre tourne autour du Soleil, le Soleil sera votre point de référence.
• Si vous voulez savoir à quelle vitesse la distance de la Lune à la Terre augmente, la Terre sera votre point de référence.
• Si vous voulez connaître la vitesse de notre système solaire dans la galaxie de la voie lactée, le centre de la voie lactée sera votre point de référence.

point de référence "standard"

Si aucun point de référence n'est donné, on pourrait supposer que le "point de référence standard" est l'emplacement de l'observateur. Dans les domaines de l'astronomie, ce serait l'emplacement de l'astronome.

Il convient de noter que l'astronome pourrait bien être en mission spatiale en dehors de l'atmosphère terrestre, ou qu'il pourrait utiliser un télescope sur l'orbite terrestre. Par conséquent, la "Terre" ne peut généralement pas être considérée comme un point de référence standard pour l'astronomie car, en fonction de la précision des mesures et de l'emplacement (par exemple) du télescope, supposer que la "Terre" peut entraîner des mesures inexactes.

ÉDITER

Comme l'a correctement commenté @TidalWave , il existe également le cadre de référence céleste international (ICRS) qui peut vous aider à trouver des points de référence, à calculer des distances, etc. selon un système de référence céleste, qui a été adopté par l'Union astronomique internationale (AIU) pour les hautes -astronomie positionnelle de précision. L'origine de l'ICRS réside au barycentre du système solaire.

En conclusion:

Si aucun point de référence n'est défini et si l'on peut supposer que l'astronome travaille selon les règles et définitions de l'Union astronomique internationale (ce qui serait le cas régulier, sinon idéal), le Cadre de référence céleste international vous fournit un "standard" point de référence "en son centre (qui est le barycentre du système solaire).

Dans de rares cas où la conformité à l'AIU ne peut pas être supposée (quelque chose qui "pourrait" se produire dans les domaines amateurs), il faut supposer que le point de référence est le point d'observation.