Distance de diamètre angulaire

La distance de diamètre angulaire est une notion utilisée en cosmologie pour exprimer la distance apparente d’un objet astronomique à partir de son diamètre angulaire. Il ne s’agit pas de la distance réelle à laquelle se situe l’objet en question (voir ci-dessous). La distance de diamètre angulaire fait partie des différentes distances que l’on peut associer aux objets astrophysiques, au même titre que la distance de luminosité et la distance propre. Dans un univers en expansion, le concept de distance devient plus ambigu. Par exemple, une galaxie lointaine qui émet sa lumière à une certaine époque va avoir le temps de s’éloigner de nous avant que nous en recevions la lumière. Ainsi, au moment où nous recevons la lumière de cet objet, la distance qui nous sépare de lui n’est plus la même que celle à l’époque où il a émis sa lumière. Tant que la variation de distance de l’objet est faible entre l’émission et la réception de sa lumière, le concept de distance a un sens relativement explicite. Par contre, dès que la variation de distance de l’objet est significative lors du trajet de la lumière, le concept de « distance » doit donc être précisé. En pratique, la limite entre ces deux situations se produit pour des distances de l’ordre du rayon de Hubble, soit une fraction significative de la taille de l’univers observable. Ordinairement, il existe une relation simple entre la taille angulaire θ d’un objet, sa taille réelle d et sa distance D à l’observateur. Si l’on exprime θ en radians, alors cette relation s’écrit, dans la limite où la taille angulaire est faible (quelques degrés ou moins) : En pratique, si l’on connaît la taille réelle d de l’objet, la mesure de sa taille angulaire θ permet de déduire sa distance à l’observateur. Dans ce cas il faudra utiliser une métrique adaptée en l'occurrence celle de Robertson & Walker En pratique, la quantité facilement mesurable en plus du diamètre angulaire est le décalage vers le rouge. Pour un modèle cosmologique donné, il existe une relation entre distance de l’objet à l’époque où il a émis sa lumière et son décalage vers le rouge.