Quantité de matière baryonique autour des galaxies

[curiossss]

Bonjour,

En préliminaire 2 questions :
.Au niveau de notre galaxie quel est le nombre d'étoiles mortes (déjà éteintes ou déjà explosées en supernova) par rapport au noimbre d'étoiles visibles aujourd'hui (donc encore vivantes) ?
.Même question mais cette fois-ci en ne considérant que la masse totale de ces étoiles : quel serait le ratio (masse étoiles mortes) / (masse étoiles vivantes) ?


Ces questions c'est pour mieux comprendre pourquoi l'hypothèse que la matière 'noire' serait de la simple matière baryonique a été rejetée...

D'après wikipédia des programmes de détection de lentilles gravitationnelles dues aux naines blanches et brunes en halo autour de notre galaxie n'a pas comptabilisé assez de lentilles gravitationnelles mais la tâche était ardue.

(En fait il faudrait comptabiliser à la fois les naines blanches, les naines brunes, les trous noirs et les nuages de particules pour calculer la masse totale de la matière baryonique qui pourrait graviter autour de la galaxie).

En résumé : pour qu'on n'ait pas besoin de postuler la matière noire il faudrait que la presque totalité (au moins 95%) de la masse de gaz interstellaire ayant enfanté notre galaxie ait déjà été transformée en étoiles (soit en étoile massive à courte durée de vie, ou alors en étoile de taille modérée mais créé au tout début de la formation de la galaxie pour qu'elle ait eu le temps de s'éteindre) ou soit resté à l'état de gaz autour de notre galaxie loin des pouponnières d'étoiles.

Un argument contre l'hypothèse matière baryonique (voir wikipédia) consiste à dire que dans ce cas les galaxies primordiales devraient être beaucoup plus brillantes que celles d'aujourd'hui, ce qui n'est pas observé. Mais je me rappelle d'avoir lu que les galaxies primordiales apparaissent en tant que Quazars (à cause de beaucoup de gaz interstellaires autour du trou noir central, gaz qui en se raréfiant ont éteint ce phénomène), dont très brillantes. J'ai donc un peu de mal à comprendre comment ils ont pu mesurer la brillance de ces galaxies primordiales si loin et avec un quazar en leur sein.

En tout état de cause, que la très grande majorité des gaz interstellaires initiaux aient été aglutinés en astres aujourd'hui éteints ne me parait pas chocante car il parait logique que c'est au début que la production d'étoiles doit être la plus importante, lorsque le stock de gaz est encore intact et plus dense (l'expansion de l'univers ayant moins oeuvré qu'aujourd'hui), et qu'elles devaient être aussi plus massives donc à plus courte durée de vie (donc toutes éteintes aujourd'hui).

J'attends vos avis (plus) éclairés (que les miens) et contre-arguments. Merci.
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[Gilgamesh]

La contribution des résidus compacts au contenu stellaire de la Galaxie est mal connue. Il faut voir les modèles. Par exemple celui là pour les naines blanches.

The galactic population of white dwarfs

D'où j'extrais le tableau ci-dessous. Les deux dernières colonnes donnent la densité par pc³ et le nombre total inféré dans les différentes populations de la Galaxie (disque fin, disque épais et halo). Ça nous donne un total estimé de 11,5 milliards de naines blanches.

[Gilgamesh]

On peut continuer avec la poopulation d'étoiles à neutron.

The Neutron Star Population in the Galaxy

[curiossss]

Merci Gilmanesh.

Je m'intéresse aux estimations de masse résiduelle non rayonnante (restes d'étoiles et poussières) faites à partir de la composition d'une galaxie jeune, plutôt que de partir des observations de notre galaxie actuelle puisque par définition on peut difficilement détecter ce qui est froid, mais c'est compliqué d'estimer quelle quantité se retrouve actuellement recyclée au sein des étoiles rayonnantes. De plus il faudrait connaitre leur distribution spatiale aussi. Ardu tout ça, je comprends qu'il y a de quoi occuper toute une génération d'astronomes !

Comme je l'ai dit plus haut, cela ne me choquerait pas que 95% de la masse initiale de la galaxie se retrouve aujourd'hui à l'état de matière froide, résultats de combustion rapide du stock initiale de gaz interstellaire. Tout ça tourne autour de la question sur l'existence de la 'matière noire' bien entendu, puisque rien n'est encore tranché...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Comme je l'ai dit plus haut, cela ne me choquerait pas que 95% de la masse initiale de la galaxie se retrouve aujourd'hui à l'état de matière froide, résultats de combustion rapide du stock initiale de gaz interstellaire. Tout ça tourne autour de la question sur l'existence de la 'matière noire' bien entendu, puisque rien n'est encore tranché...

Concernant la nature baryonique de la matière noire, le débat est tranché, et c'est non. L'observation du CMB, les contraintes introduites par la nucléosynthèse primordiale, les observations d'effets de micro-lentille, l'observation de la natalité stellaire des jeunes galaxies, l'estimation de la densité de résidus stellaires, et j'en oublie : tous ces résultats sont concordants. La densité baryonique ne dépasse pas 5% de la densité critique.