Un jour-lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide en une journée : environ 25,9 milliards de kilomètres, soit environ 173 fois la distance de la Terre au Soleil. Comme l'année-lumière, plus connue, c'est une unité de longueur, non de temps. Une distance exprimée en temps-lumière indique aussi le temps que met la lumière, ou un signal radio, à la parcourir.

Définition

Un jour-lumière repose sur deux valeurs exactes. Dans le vide, la lumière se déplace à exactement 299 792 458 mètres par seconde, et le mètre lui-même est défini à partir de cette vitesse : c'est la distance que parcourt la lumière en 1/299 792 458 de seconde. L'Union astronomique internationale (UAI), qui fixe les unités de l'astronomie, prend pour le jour une durée exactement égale à 86 400 secondes.

La multiplication des deux donne exactement 25 902 068 371,2 kilomètres, soit environ 173 unités astronomiques (au), une unité astronomique valant exactement 149 597 870 700 mètres, une valeur proche de la distance moyenne de la Terre au Soleil. L'UAI définit l'année-lumière comme la distance que parcourt la lumière en une année julienne de 365,25 jours ; une année-lumière équivaut donc exactement à 365,25 jours-lumière.

Comparaisons de taille

La lumière parcourt la distance moyenne de la Terre à la Lune en environ 1,3 seconde, si bien qu'un jour-lumière représente environ 67 000 fois cette distance.
Un jour-lumière représente environ 173 fois la distance de la Terre au Soleil, que la lumière solaire parcourt en environ 8 minutes et 19 secondes.
Il représente environ 5,8 fois la distance du Soleil à Neptune, la planète la plus externe, dont l'orbite se situe à environ 30 au.
Au point le plus éloigné de son orbite, la comète Hale-Bopp se trouvera à environ deux jours-lumière du Soleil.
Une voiture roulant sans arrêt à 100 kilomètres par heure mettrait environ 30 000 ans à parcourir un jour-lumière.

Voyager 1 à un jour-lumière

La NASA prévoit que sa sonde Voyager 1, lancée en 1977, se trouvera à un jour-lumière de la Terre le 18 novembre 2026. Elle sera alors le premier objet construit par l'être humain à atteindre cette distance. Le trajet aura duré 49 ans, deux mois et 11 jours.

À cette distance, une commande radio envoyée depuis la Terre met une journée entière pour atteindre la sonde, et la réponse met une journée de plus pour revenir. Sa jumelle, Voyager 2, a suivi une autre route pour visiter Uranus et Neptune ; elle devrait atteindre un jour-lumière de la Terre en novembre 2035.

La lumière comme étalon de mesure

Rien ne va plus vite que la lumière, ce qui explique pourquoi le temps-lumière sert d'échelle pour les immenses distances de l'espace. Il en va de même pour les ondes radio, qui se déplacent à la même vitesse. Un signal radio entre la Terre et Mars met entre 3 et 22 minutes selon la position des deux planètes sur leur orbite.

Les astronomes utilisent toute une famille de ces unités. La Lune se trouve à environ 1,3 seconde-lumière, et le Soleil à environ 8,3 minutes-lumière. Proxima Centauri, l'étoile la plus proche au-delà du Soleil, est à environ 4,24 années-lumière, soit environ 1 550 jours-lumière.

Sources

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