Grand attracteur ?

[pun1sher]

Bonjour,

Les amas de galaxies (très très lointain^^) qu'on voit s'éloigner de nous et qui du coup prouve que l'univers en expansion s'accélère, sont bien différentiées d'une quelconque acceleration de ces amas par d'autres "grand attracteurs" positionnés par exemple derrière et que l'on ne voit pas ? (Je ne mais pas en doute l'expansion de l'univers hein ^^)

Il faut que tu arrives à voir que chaque super amas est déconnecté gravitationnellement des autres à cause de l’expansion de l'univers, la présence d'un grand attracteur n'est local qu'a un amas voir a un super amas et c'est pas pour cette raison que les galaxies des autres super amas nous fuient.

Cordialement.
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[Milkman21]

Oui j'arrive à le voir.. Je demandais juste .. Si tout est attiré vers des points, on aura l impression (hormis les galaxies qui vont vers notre point d'attraction) que toutes les autres s'éloignent de nous.. Mais les scientifiques ont réussi à faire la différence donc je ne mets pas en doute ! !
Pour le modèle de la gravitation quantique à boucle, est ce que dans un trou noir justement la transition s'inverse et ça redeviens chaotique ? Ou ça ne concerne que le BB ?
Les TN me passionnent.. J'ai du mal à comprendre comment la physique peut prendre une telle tournure.. Et pourquoi ça n'engendre pas d'énorme explosion comme le BB ...

[pun1sher]

Salut,

Si tout est attiré vers des points, on aura l impression (hormis les galaxies qui vont vers notre point d'attraction) que toutes les autres s'éloignent de nous..

Et bien justement non, si "tout est attiré vers des point" dans chaque amas comme tu mentionnes alors il se peut très bien que des galaxies soient situées "derrière" ce point (par rapport à notre ligne de visée) et du coup elle se dirigerais vers nous.

Cordialement.

[Milkman21]

oui mais elles seraient situées derrière et l'on ne les verrait pas car trop loin ou bien pas eu encore le temps voir leur vitesse et trajectoire..
Sur le film que j'ai posté au début on voit très bien le mouvement des galaxies et les plus lointaines se dirigent vers nous mais ça ne correspond qu'à une toute petite portion de l'univers observable..
Bref je crois de toute manière que la question ne se pose pas car personnes ne contredit cette accélération de l expansion c'est juste une réflexion de ma part..

[Milkman21]

Autre question : Comme l'univers est en expansion, ne devrions nous pas voir en toute direction où l'on regarde et au plus profond que la lumière est pu être émise la même chose ? :-/ Je comprends par exemple le FDC mais au niveau visuel ne je comprends pas pourquoi on ne voit pas les tous premiers astres qui ont emis de la lumière et qui du coup devraient être les mêmes quelques soit la direction où l'on regarde ? Je dois mal me représenter l'univers peut être ?
Merci d'avance

[Carcharodon]

C'est surtout que ta connaissance de l'histoire de l'univers est très incomplète, ce qui te donne des représentations mentales erronées.
On ne voit pas les tout premiers astres qui étaient pourtant beaucoup plus proche de nous au début a cause de l'inflation puis de l'expansion.
ils se sont séparés de nous a une vitesse supérieure a celle que leur lumière met a nous rejoindre.

Prend 2 bateaux a 100m l'un de l'autre.
un des bateaux envoie une annexe (genre un zodiac) vers le second.
la vitesse du zodiac est de 5 km/h mais les deux bateaux se séparent a 10 km/h
résultat, quelque soit le temps que tu attende, le zodiac ne rejoindra jamais le deuxième bateau.
Pire, le zodiac (qui représente ici le rayon de lumière de l'étoile vers la planète) voit la distance grandir au fur et a mesure du temps entre lui et le deuxième bateau.

C'est très grossièrement ce qui arrive : les astres en dehors de notre sphère visible sont en dehors de notre cône de causalité et on ne les verra jamais, a cause de l'expansion de l'univers (qui a été précédée par une inflation, très brêve mais très forte au début de l'univers).
Et en plus l'expansion s'accélère avec le temps...

[Milkman21]

Merci pour cette illustration et effectivement je comprends mieux !
Malgré tout, est ce que si l'univers est partie d'un point et qu'il est en expansion cela signifie qu'il est fini ? Et que par exemple si on allait plus vite que tte vitesse imaginable en ligne droite quelque soit la direction on finirait par revenir à notre point de départ ?

[Carcharodon]

on en sait rien.
Il est préférable d'apprendre ce que la science dit que de spéculer sur les sujets sur lesquels elle n'a pas de réponse factuelle.
Le modèle cosmologique standard dit que l'univers est fini mais sans bord.
pour comprendre ce que ça signifie, il faut se documenter sur la topologie de l'univers

[pun1sher]

Milkman21,

Tu abordes pleins de notions différentes sans prendre le temps de bien comprendre chacune d'elle.

Comme dit Carcharodon, tes connaissances sur l'histoire de l'univers sont incomplètes, aussi je te conseil vivement de te focaliser sur chaque éléments que tu ne comprends pas et éventuellement poser des questions sur ce forum. Mais prends bien le temps de comprendre chaque notion une à une

Cordialement.

[Milkman21]

Je prends bien note !
J ai lu plein de chose qui s'entrecoupait en même temps.. Et par moment j'ai cette envie de spéculer qui apparait ! Mais là c'est bon ça va mieux J ai eu pas mal de réponses, compris certaines et j ai lu pas mal de chose qui mon réconforté ! (Pour l'instant )

Merci à tous

[Carcharodon]

je te conseilles cette lecture :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Chronol...de_l%27univers
qui devrait provoquer beaucoup de questions.

[Milkman21]

m'ont * oups :-/ et effectivement j'ai déjà regardé ! Merci !

[Gilgamesh]

Autre question : Comme l'univers est en expansion, ne devrions nous pas voir en toute direction où l'on regarde et au plus profond que la lumière est pu être émise la même chose ? :-/ Je comprends par exemple le FDC mais au niveau visuel ne je comprends pas pourquoi on ne voit pas les tous premiers astres qui ont emis de la lumière et qui du coup devraient être les mêmes quelques soit la direction où l'on regarde ? Je dois mal me représenter l'univers peut être ?
Merci d'avance

Je vais corriger la correction, là

Le fond diffus forme la limite optique de notre exploration de l'espace. Non pas parce que au delà la lumière n'aurait pas eu le temps de nous parvenir, mais parce que au delà la lumière n'a pas été diffusée, l'univers étant tout entier remplis d'un plasma dense et chaud, et par là opaque. Cet événement global qui rend le milieu cosmique transparent s'appelle le découplage.

Le décalage spectrale (redshift) de cette première lumière est de 1100 et tous les phénomènes qui suivent ce découplage ont donc un redshift inférieur et sont donc accessible à l'observation.

On devrait donc voir les premières étoiles devant le FDC. Et de fait c'est un gros enjeux de la recherche en astrophysique. Pourquoi ne les voit on pas (encore) ? Parce que le décalage spectrale de cette première population d'astre est très élevé de l'ordre de z ~ 10 à 30 en ordre de grandeur. Ce qui a pour conséquence que l'énergie qui nous en parvient est faible, car c'est en 1/(1+z)². Pour détecter cette première population d'étoile (dite population III) il faut de grande surface, de long temps de pose et chercher dans l'infra rouge.

C'est un des objectifs scientifique de la mission James Webb Space Telescope (télescope spatial muni d'un miroir primaire de 6,5 m de diamètre), mais aussi des très grands télescopes terrestres construits (ALMA) ou à venir (European Extremely Large Telescope, Giant Magellan Telescope, Thirty Meters Telescope...)

[Carcharodon]

Un jour, peut-être, surement, voir encore plus loin en lisant les neutrinos, isn't it ?

[Gilgamesh]

Un jour, peut-être, surement, voir encore plus loin en lisant les neutrinos, isn't it ?

Oui, mais je ne connait aucun projets même dans les cartons pour détecter le fond neutrinique, tellement leur énergie est faible : 10^-4 eV c'est 10 ordre de grandeur en dessous des neutrinos que l'on détecte en provenance du Soleil, des réactions nucléaire ou de la Terre, sachant que la section efficace neutrinique est grosso modo proportionnel au carré de l'énergie, ouch...

Le fond suivant le plus probablement mesurable est celui des ondes gravitationnelles (qui sont des fossiles encore plus précoces, c'est une chance) avec LISA (pdf) (ou eLISA) - p35 de la thèse.

[Milkman21]

Merci Gilgamesh pour ttes ces infos !
Une autre question qui du coup découle de ce que j'ai pu lire récemment..
On parle d'augmentation d'entropie de l'univers (Et le vide quantique serait l'état le moins entropique..) mais pourquoi parle t on d'entropie d'un trou noir ?? Car justement un trou noir est une sorte de retour à un "état entropique" faible non ? (Il y a retour à un état plus ordonné..?)
Merci d'avance

[Deedee81]

Salut,

Merci Gilgamesh pour ttes ces infos !
Une autre question qui du coup découle de ce que j'ai pu lire récemment..
On parle d'augmentation d'entropie de l'univers (Et le vide quantique serait l'état le moins entropique..) mais pourquoi parle t on d'entropie d'un trou noir ?? Car justement un trou noir est une sorte de retour à un "état entropique" faible non ? (Il y a retour à un état plus ordonné..?)
Merci d'avance

Attention de ne pas confondre "entropie" et "désordre", c'est lié mais différent. Les confondre peut conduire à certaines erreurs.

L'origine de l'entropie d'un trou noir est encore assez mal comprise. Elle est probablement "encodée" dans les états quantiques microscopiques au niveau de l'horizon. C'est en tout cas se que trouvent certaines théories de gravitation quantique (gravitation à boucles, théorie des cordes, théories holographiques).

Mais on doute assez peu de l'entropie d'un trou noir.

En étudiant les comportements d'un trou noir et en comparant à la thermodynamique, Bekenstein avait déterminé qu'il devait avoir une température et une entropie.
A l'époque le résultat est passé inaperçu (on pensait qu'un trou noir avait une température 0K car il ne rayonne pas).
Puis Hawking a montré que la mécanique quantique impliquait qu'un trou noir devait rayonner comme un corps noir dont la température est celle de Bekenstein.

Les résultats sont extraordinairement élégants.... même si on ne comprend pas tout (les trous noirs et ces aspects thermodynamiques constituent des tests habituels pour les théories de gravitation quantique).

[Milkman21]

Je ne comprends pas tout désolé..
Mais en quelque sorte, ce serait les ondes gravitationnelles qui découlent de l'activité du TN qui "prouveraient" qu'il y a une entropie ?
En gros les chercheurs cherchent à prouver que l'univers tend obligatoirement vers une entropie mais avant le BB cette entropie etait nul.. pourquoi alors elle ne pourrait pas se retrouver dans certains aspect physiques comme les TN etc ? ( Pour moi un TN est un retour vers un état quantique comme il y avait "peut etre" avant le BB.. ? je me trompe complètement ? )

[Nicophil]

Salut.

Oui !

[Carcharodon]

oui car .. on a strictement aucune idée de ce qu'il y avait avant le BB, alors qu'on a une idée de ce qui arrive lors d'un trou noir.
Même si la singularité nous échappe, on comprend sa formation, sa genèse, et son interaction avec le milieu.
Son histoire répond a nos lois physiques.
Alors qu'on ne sait rien de l'avant BB.
Il est donc très audacieux et un peu rapide, de faire un tel parallèle, dont rien ne prouve l'existence.

[Milkman21]

Futura sciences : ils (les TN) pourraient être utilisés pour comprendre la naissance même de l’univers, en tant que reliques fossiles des périodes proches du mythique instant zéro et des conditions qui régnaient alors dans un univers particulièrement chaud et turbulent...

C'est pas moi qui l'invente... Après j'ai dis "avant" le BB.. il aurait fallu dire juste après plutôt...

[Gilgamesh]

Je ne comprends pas tout désolé..
Mais en quelque sorte, ce serait les ondes gravitationnelles qui découlent de l'activité du TN qui "prouveraient" qu'il y a une entropie ?
En gros les chercheurs cherchent à prouver que l'univers tend obligatoirement vers une entropie mais avant le BB cette entropie etait nul.. pourquoi alors elle ne pourrait pas se retrouver dans certains aspect physiques comme les TN etc ? ( Pour moi un TN est un retour vers un état quantique comme il y avait "peut etre" avant le BB.. ? je me trompe complètement ? )

L'entropie représente une mesure du nombre d'états microscopiques donnant la même mesure d'une observable quelconque (ou ce qui revient au même : la quantité d'information microscopique qui est perdue quand on se contente d'une description par des paramètre macroscopiques). Un trou noir représente un objet assez fascinant par l'extraordinaire sobriété des observables accessibles à la mesure : il se résume à une masse, un moment de rotation et une charge électrique (cette dernière étant du reste nulle dans quasiment toutes les configurations astrophysiquement réalistes). Et en théorie classique, sans contrepartie microscopique. C'est en quelques sorte une particule élémentaire géante. Il n'y a véritablement QUE ça de mesurable sur le bestiau. A contrario, si tu veux décrire l'état complet (microscopique) par exemple d'une planète, il faut 3 donnée de vitesses et 3 données de positions pour chaque particule qui la compose. Ca représente un nombre d'états microscopiques considérables (~ 1e52 pour la Terre). Pour un trous noir, comme on vient de voir, ça tombe à 3 valeurs, en tout et pour tout. Comme il s'agit de l'état final d'une évolution spontanée de la matière, qui tend toujours à se rassembler sous l'effet de la gravité, on se trouve devant un problème théorique assez saillant causée par la fait que du gaz primordial au trou noir, tu passes par des stades d'entropie toujours croissantes, avec un état d'entropie maximale, celle du plasma chaud en phase d'accrétion, pour tomber brusquement à rien ou presque quand la matière passe sous l'horizon. Quelque chose qui laisse soupçonner qu'il y a anguille sous roche. Il se trouve que des avancées théoriques majeures, celles évoquées par Deedee, indiquent qu'effectivement la physique est cohérente et qu'en fait l'horizon d'un trou noir peut être vu comme encodant une quantité littéralement vertigineuse d'états microscopiques (quantité proportionnelle à l'aire de l'horizon mesurée en unités de surface de Planck ; forcément ça calme un peu numériquement). Le ratio entre le nombre d'états microscopiques et l'état macroscopique d'une sobriété marmoréen que présente le TN implique de la sorte une quantité d'entropie gigantesque, et même théoriquement indépassable. De cimetière de l'entropie, il en devient le champion toutes catégories.

Pour ce qui est de l'observation de la trace des OG primordiale dans le mode B de polarisation du CMB (on parle bien de ça ?) il n'est pas question de trous noirs, il s'agit d'OG produite, selon la théorie, durant la phase d'inflation cosmique. Durant la phase inflationnaire, on peut démontrer que champ inflationnaire fluctue d'autant plus violemment que son potentiel est élevé. En chaque point, la densité varie, et avec elle le champ de gravité. Ces perturbations très précoces se propagent ensuite et laisse une trace caractéristique dans la matière, sous la forme d'un très faible polarisation de la lumière selon un mode caractéristique, dit B-mode. C'est la détection de cette signature qui fait frétiller tout le monde, parce que ça fait longtemps que les cosmologistes cherchent une preuve non ambiguë de la réalité de l'inflation.

Ceci étant que peut-on dire de l'entropie du jeune univers ? C'est assez subtil, quelque peu paradoxal en apparence, mais néanmoins très clair une fois qu'on a tout pris en compte. L'idée est donc de dire que l'entropie au moment du CMB est très faible. Or, au plan thermique, la matière semble bien dans un état d'entropie maximal, au contraire. Classiquement, il n'y a en effet pas plus entropique qu'un gaz chaud et homogène.

Il faut prendre en compte l'entropie gravitationnelle pour voir que la donne change complètement. En effet l'inflation en dispersant la matière de manière quasi-uniforme dans un volume immense met à zéro l'entropie gravitationnelle. L'univers est remplis uniformément d'une masse de gaz considérable avec de inhomogénéités réduites à presque rien mais qui vont pouvoir former de grandes structures. La matière n'a plus qu'une seule envie, s'effondrer sur elle même, ce qui va faire travailler la force de gravité et former des structures en dégageant de l'entropie sous forme de photons (le gaz s'échauffe et rayonne lors de l'effondrement). Au moment du découplage, la gravité est sur les starting-block ; de son point de vue les réservoir sont pleins, tout reste à faire, elle va pouvoir travailler abondamment à effondrer toute ces masses gazeuses pour former des structure liées en dégageant de l'énergie, jusqu'au stade ultime d'entropie maximale gravitationnel qu'est le trou noir, comme on vient de voir. C'est dans ce sens qu'on dit que le jeune univers est à son minimum d'entropie.

Une autre source d'énergie libre provient du fait que la matière a été "cuite" trop rapidement à la fin des 3 premières minutes de l'Univers, du fait de la rapidité de l'expansion pour atteindre le stade d'équilibre de la matière nucléaire, à 60 nucléons. Cela permet aux structure liées (les étoiles) de dégager de l'énergie sous forme de rayonnement, donc très entropique. Toutefois si on totalise l'ensemble de la production d'entropie post-CMB (assimilable à la quantité de photon rajoutée à l'univers), cela ne représente qu'environ 1/1000e de l'entropie totale représentée par la démographie des photons du CMB. Cette réserve d'entropie nucléaire, pour humble qu'elle soit, est essentielle de notre point de vue parce que la vie est tributaire d'une source d'énergie libre stellaire.

[Milkman21]

Merci beaucoup Gilgamesh ! ça m'éclaircis les idées mais j'ai beaucoup de lacunes j'en conçois ..
Cordialement

[invite58238425]

Bonjour,

La matière n'a plus qu'une seule envie, s'effondrer sur elle même, ce qui va faire travailler la force de gravité

Je n'ai pas compris ce passage. Dommage, car celà semble être justement par cette idée de passage, de transition, la clé.
Comment la matière peut-elle avoir une ou des envies? Qu'est-ce à dire? L'envie n'est-elle pas le propre de la psychologie? Qu'est-ce que ceci vient faire comme explication d'un fait physique, matériel?

On pourrait penser qu'il s'agit d'une belle image, comme un conte illustratif, mais la suite : "ce qui va faire travailler la force de gravité" montre qu'il s'agissait bel et bien d'un préalable dur comme fer présenté allègrement sous forme pur et simple et suffisante d' "envie".

On n'est pas loin de la religion, là...

Cordialement. Merci.

[Deedee81]

Salut,

On n'est pas loin de la religion, là...

N'exagère pas. Il est évident que c'était une tournure de langage comme tu sembles l'avoir d'ailleurs pressenti. Comme lorsque l'on dit "Ma voiture ne veut pas démarrer".

[Gilgamesh]

Oui, ça ma parait quand même très très évident que l'expression signifie simplement que l'évolution spontanée et immédiate de l'univers va être un effondrement gravitationnel à toutes les échelles.

[noone.1]

Bonjour,

Je viens de voir cette simulation de la carte dynamique de l'univers proche qui faisait apparaitre clairement cet attracteur.

Après je suis tombé sur ce topic et merci aux participants pour toutes les explications apportées, c'était tout aussi intéressant et pédagogique. Et du coup ça m'a donné envie de vous poser une ou deux petites questions de plus sur les sujets abordés...

Sur l'analogie avec la mousse de savon citée plus haut, plutôt que de dire que la matière est attirée vers ces attracteurs, peut-on dire que ce sont les bulles (les vides) qui poussent les filaments de matière à se regrouper? (ou peut-être que ces effets ne sont pas du même ordre de grandeur)

Sinon suite au visionnage, je me demandais à partir de quelle distance peut-on percevoir,observer à l'échelle de la simulation, la dilatation du tissu espace-temps?
En fait je me demandais s'il serait correct de se dire que si l'on voulait donner une représentation dynamique à plus grande échelle (toujours dans l'univers observable) il "suffirait" d'ajouter une dilatation dans les 3 directions du maillage de la simulation en plus de celui des mouvements représentés?

merci.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Je viens de voir cette simulation de la carte dynamique de l'univers proche qui faisait apparaitre clairement cet attracteur.

Après je suis tombé sur ce topic et merci aux participants pour toutes les explications apportées, c'était tout aussi intéressant et pédagogique. Et du coup ça m'a donné envie de vous poser une ou deux petites questions de plus sur les sujets abordés...

Sur l'analogie avec la mousse de savon citée plus haut, plutôt que de dire que la matière est attirée vers ces attracteurs, peut-on dire que ce sont les bulles (les vides) qui poussent les filaments de matière à se regrouper? (ou peut-être que ces effets ne sont pas du même ordre de grandeur)

Non, l'image de la bulle de savon est trompeuse en l'occurrence.

Sinon suite au visionnage, je me demandais à partir de quelle distance peut-on percevoir,observer à l'échelle de la simulation, la dilatation du tissu espace-temps?
En fait je me demandais s'il serait correct de se dire que si l'on voulait donner une représentation dynamique à plus grande échelle (toujours dans l'univers observable) il "suffirait" d'ajouter une dilatation dans les 3 directions du maillage de la simulation en plus de celui des mouvements représentés?

Ce n'est pas si simple parce que l'écoulement de matière se fait également dans les filaments vers les noeuds du réseaux.
Ces simulations font tourner les plus gros calculateurs disponibles pendants des semaines ; il serait assez ironique que pour obtenir le même résultat il faille juste effectuer une homothétie