La cadence à laquelle un objet tourne, souvent déduite de l'élargissement des raies spectrales.La vitesse de rotation est la cadence à laquelle un objet tourne autour de son axe, généralement mesurée en tours par minute ou en radians par seconde. En astrophysique, la vitesse de rotation des étoiles, des galaxies et des trous noirs est un paramètre clé qui influence leur évolution, leur stabilité et leurs propriétés observables. Pour les étoiles, la rotation affecte leur luminosité, leur activité magnétique et leur durée de vie ; pour les galaxies, la courbe de rotation (vitesse en fonction du rayon) fournit des preuves de l'existence de la matière noire.
La mesure des vitesses de rotation stellaires a commencé au début du XXe siècle avec le développement de la spectroscopie. Dans les années 1970, Vera Rubin et Kent Ford ont mesuré les courbes de rotation des galaxies et ont constaté qu'elles étaient plates à de grands rayons, fournissant ainsi une preuve solide de l'existence de la matière noire.
La vitesse de rotation d'un objet céleste est souvent déduite de l'effet Doppler : si l'objet tourne, un côté se rapproche de l'observateur et l'autre s'en éloigne, ce qui élargit les raies spectrales. L'ampleur de cet élargissement donne la vitesse de rotation projetée. Pour les galaxies, la vitesse de rotation à différents rayons est mesurée en observant le décalage Doppler des raies spectrales provenant du gaz ou des étoiles, révélant ainsi la distribution de la masse.
La vitesse de rotation est utilisée pour classer les étoiles, estimer leur âge et étudier leur activité. Dans la recherche sur les exoplanètes, la rotation des étoiles hôtes aide à déterminer l'architecture des systèmes planétaires. Pour les trous noirs, mesurer le spin est crucial pour comprendre l'accrétion et la formation des jets.
Le Soleil effectue une rotation complète en 27 jours à son équateur, mais en 35 jours près de ses pôles — un phénomène appelé rotation différentielle.