signal Wow! de 1977 : quels phénomènes astrophysiques les plus probables?

[geometrodynamics_of_QFT]

Bonjour,

Partant de l'anecdote qu'un jour, H. Paul Shuch (Observatoire SETI) a dit :

Either the Wow! signal was the intercepted radiation from another
civilization, or it's a previously undiscovered astrophysical phenomenon.
Either possibility is mind-boggling.

(source)

Ces deux assertions sont basées sur la même certitude : la longueur (ou durée) du signal observé (~72 secondes, qui coïncide avec "") correspond à celle qu'aurait un point-source sur la sphère céleste. (voir la page wikipedia en français et plus complète en anglais, et ce fil pour des détails et sources des infos données ici)

La seconde certitude quant aux caractéristiques du signal, c'est qu'il est à bande (très très) étroite : 1420,40 MHz, qui vous en conviendrez, semble assez remarquable : pas parce que c'est une fréquence interdite dans toutes les communications radio, mais bien parce qu'elle correspond à la raie 21cm de l'hydrogène jusqu'au 6ème chiffre significatif!

La troisième certitude est l'intensité du signal : sa valeur absolue, je ne la connais pas très bien, mais c'est surtout la forme du signal qu'il faut regarder : la forme "cloche renvrersée", d'apparence gaussienne, représente simplement "l'oeil" du téléscope s'approchant puis s'éloignant du point, et ce faisant, mesure une intensité maximale.
Il faut donc bien avoir en tête que l'intensité de la source peut-être constante, oscillante (T>>>72s), intermittente (T>72s), ... : on n'a "pointé" dessus qu'une fraction de seconde...et les lobes indiquent qu'elle était "constante" pendant les 72 secondes de scan.


Sur base de ces 3 faits, ou observations expérimentales, quels phénomènes astrophysiques peut-on invoquer qui reproduiraient des caractéristiques semblables (la 1ère étant inutile, principalement les 2 dernières caractéristiques)?

(Certaines sont indiquées ici, mais c'est surtout pour en discuter la validité, ma question, avec des personnes intéressées par le sujet )


Je vous remercie d'avance pour votre éclairage
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[geometrodynamics_of_QFT]

Je ne l'ai peut-être pas assez exprimé clairement, mais je désire donc parler plutôt de la seconde assertion :

or it's a previously undiscovered astrophysical phenomenon.

En quoi elle serait nouvelle et non-déjà découverte?
ou "pourquoi les phénomènes actuellement connus ne permettent pas d'expliquer le signal?"

c'est à dire avoir une vision plus détaillées de certains phénomènes astrophysiques, en découvrir de nouveaux, et...par la même occasion, trouver un réponse pour l'origine du signal, qui reste une inconnue aujourd'hui.

[geometrodynamics_of_QFT]

si on réduit ça à ce qu'on connait :
"quels phénomènes astrophysiques où il y a émission lumineuse, d'intensité très élevées, de variation en intensité de période >72s, et de fréquence si étroitement distribuées?

J'imagine des résonnances de résonnance d'hydrogène lol...mais produites par quoi?

[Nicophil]

Bonjour,

Pourrait-il s'agir d'une focalisation par effet de lentille gravitationnelle (par un mini-trou noir) ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[vanos]

Bonjour,

Pourrait-il s'agir d'une focalisation par effet de lentille gravitationnelle (par un mini-trou noir) ?

mais pourquoi mini ? un trou noir stellaire normal donnera le même résultat

[geometrodynamics_of_QFT]

Bonjour,
Pourrait-il s'agir d'une focalisation par effet de lentille gravitationnelle ?

sans avoir la réponse à cette question (intéressante)...si c'était le cas, cela impliquerait une coïncidence supplémentaire à la colinéarité de la direction du détecteur avec l'alignement de la source et de l'objet jouant le rôle de la lentille : la Terre doit être à la bonne distance focale de la lentille (donc alignement axe z + distance focale en z)?

je ne comprends pas non plus pourquoi "mini" et pas "normal", ou bien pourquoi pas par un amas de galaxie et non un trou noir.

[Lansberg]

ou bien pourquoi pas par un amas de galaxie et non un trou noir.

L'amas de galaxies est forcément à exclure vu que l'émission est astronomiquement relativement proche donc dans notre galaxie !

[Nicophil]

je ne comprends pas non plus pourquoi "mini" et pas "normal",

Oui, je pensais plutôt à un trou noir pas trop gros (parce que pas trop éloigné ?).

vu que l'émission est astronomiquement relativement proche

Comment le sait-on ?

[Lansberg]

Bonjour,

Comment le sait-on ?

D'après ce qu'on peut lire sur le sujet, la conception même de l'expérience visait deux régions très étroites du ciel dans la direction de la constellation du Sagittaire (vers le centre galactique). L'hypothèse extra-galactique n'est jamais évoquée et l'émission pourrait provenir au plus près d'une étoile située à 220 a.l, ce qui supposerait une puissance d'émission estimée à au moins 2,2 GW pour obtenir l'intensité inhabituelle enregistrée. Cela n'exclut en rien que la source soit située beaucoup plus loin, auquel cas la puissance de l'émission serait encore plus considérable et on bute inévitablement sur le phénomène physique qui pourrait en être à l'origine.
Évoquer un amas galactique, situé à plusieurs dizaines de millions d'années lumière de distance, impliquerait des puissances qui dépassent l'entendement.
Les radiotélescopes enregistrent bien des phénomènes lointains très puissants, mais ils ne durent que quelques fractions de seconde et présentent une dispersion du signal sur un nombre élevé de fréquences. Le signal WOW n'a pas ces caractéristiques (au moins 72 s ; fréquence unique).

[geometrodynamics_of_QFT]

Je suis plutôt d'accord avec le fait que la source ne pas pas être trop éloignée.
un argument supplémentaire à l'énergie initiale nécessaire augmentant quadratiquement avec la distance, est sa fréquence?

Mais cela me semble moins "direct comme argument :
Le fait que la fréquence corresponde de manière si exacte avec celle de l'hydrogène nous donne envie de "la garder comme telle", càd qu'elle ne résulte pas d'un fréquence à la source qui était plus élevée, mais qui aurait été redshiftée gravitationnellement durant son trajet dans l'espace en expansion (l'effet Doppler relativiste pouvant être ici négligé si on suppose une source comobile?)

Si c'était le cas, la fréquence de la source serait supérieure et moins "coïncidentielle" avec celle de l'hydrogène, ce qui complique l'explication physique du phénomène?

Et outre cette fréquence, tout à fait d'accord pour que la caractéristique des 72s "continues" de signal à intensité max (ce dont on peut inférer sur base des lobes à l'approche et à l'éloignement de l'"oeil" du téléscope)..est brutale en comparaison aux sources gamma très brèves..
par ailleurs:
- je ne me souviens plus du terme technique qui désigne cet "oeil", et ça m'énerve de + en + d'employer ce terme ridicule
- je ne sais pas non plus mathématiquement comment transformer le signal en cloche obtenu en un "rectangle" en intensité correspondant au signal qui aurait été enregistré si cet "oeil" était resté pointé sur la source pendant 72s...?

[geometrodynamics_of_QFT]

- je ne sais pas non plus mathématiquement comment transformer le signal en cloche obtenu en un "rectangle" en intensité correspondant au signal qui aurait été enregistré si cet "oeil" était resté pointé sur la source pendant 72s...?

Le signal est un produit de convolution entre un delta d'intensité "u=30 S/N" et un rectangle de séplaçant à la vitesse de rotation de la Terre (= de Big Ear) à la surface?

[geometrodynamics_of_QFT]

Le signal est un produit de convolution entre un delta d'intensité "u=30 S/N" et un rectangle de séplaçant à la vitesse de rotation de la Terre (= de Big Ear) à la surface?

Ou plutôt d'un triangle avec un rectangle?
pour que les choses soient bien claires :
- le signal S est une convolution entre une rectangle RECT (largeur de l'oeil qui scanne la source en bougeant avec la Terre) et et une fonction F que j'ignore?
- la TF du signal S n'est pas un delta de dirac à 1420 Mhz? (si oui le signal serait sinusoidal? Or le signal semble plutôt être la TF d'un rectangle...(sinh))

Ce n'est pas très clair là pour moi...le lien entre les signaux et leur correspondance physique...

[geometrodynamics_of_QFT]

Bonjour,
D'après ce qu'on peut lire sur le sujet, la conception même de l'expérience visait deux régions très étroites du ciel dans la direction de la constellation du Sagittaire (vers le centre galactique).

D'après ce que j'ai lu sur le sujet, les deux régions elliptiques étroites dans la direction de la constellation du Sagittaire, correspondent aux ellipses d'incertitude sur l'angle de déclinaison (longueur des ellipses) et l'angle d'ascenscion droite (deux largeurs, car deux cornets d'alimentation pointant dans deux direction légèrement différentes, mais dont la précision est plus grande que pour l'angle de déclinaison)

je crois qu'on ne peut dès lors pas affirmer que "la conception même de l'expérience" visait cette région : s'ils s'étaient limité à cette région, je ne crois pas que, comme je viens de le découvrir à l'instant, les astronomes de big-Ear n'auraient pas obtenu le record guiness pour la plus longue recherche de signaux extra-terrestres haha

L'hypothèse extra-galactique n'est jamais évoquée

j'imagine qu'on écarte cette hypothèse sur base de la caractéristique d'intensité du signal comme vous le disiez? (on oublie le redshift qui est une condition plus "anthropique" sur la fréquence)
Il faudrait établir une fois pour toute cette relation I [en W/m²] . d² [en kpc²] = P_source [en Watt]

et l'émission pourrait provenir au plus près d'une étoile située à 220 a.l, ce qui supposerait une puissance d'émission estimée à au moins 2,2 GW pour obtenir l'intensité inhabituelle enregistrée. Cela n'exclut en rien que la source soit située beaucoup plus loin, auquel cas la puissance de l'émission serait encore plus considérable et on bute inévitablement sur le phénomène physique qui pourrait en être à l'origine.
Évoquer un amas galactique, situé à plusieurs dizaines de millions d'années lumière de distance, impliquerait des puissances qui dépassent l'entendement.
Les radiotélescopes enregistrent bien des phénomènes lointains très puissants, mais ils ne durent que quelques fractions de seconde et présentent une dispersion du signal sur un nombre élevé de fréquences. Le signal WOW n'a pas ces caractéristiques (au moins 72 s ; fréquence unique).

100% d'accord.

et par ailleurs, quelle est grossierement le rapport des intensité entre celle du signal wow et celle d'un burst gamma type GRB 080319B atteignant une magnitude de 5.8 dans le visible, et pourtant distant de 7.5 milliards d'années lumière? Leur intégrale n'est-elle pas du même ordre de grandeur? porurait-il s'agir d'un "burst reliquaire" très vieux? (et...TRES puissant )

GRB 080319B, for example, was accompanied by an optical counterpart that peaked at a visible magnitude of 5.8,[64] comparable to that of the dimmest naked-eye stars despite the burst's distance of 7.5 billion light years. (source)

[geometrodynamics_of_QFT]

(juste pour continuer cette conjecture : s'il s'agit d'un "burst relicaire", la coïncidence de sa fréquence (1420,05Mhz) mesurée aujourd'hui, avec celle qu'avait initialement le signal du burst lors de sa création (~ Gly/c) (qui est forcément physique, qui correspond à un mécanisme physique)...serait (exceptionnelle)² )?

[geometrodynamics_of_QFT]

la fréquence du signal mesuré (1420,05Mhz, qui correspond à un mécanisme physique, et qui est par ailleurs quantifié) peut-elle se transformer en contrainte qui empêche que le signal de la source, depuis l'instant de son émission, n'ait subi :
- un redhshift gravitationnel du à l'expansion cosmique (z~0 ==> distance ~max)
- un déplacement Doppler relativiste dû à une vitesse de récession éventuelle (==> source FIXE, comobile)

Ce raisonnement est-il correct?

[Lansberg]

et par ailleurs, quelle est grossierement le rapport des intensité entre celle du signal wow et celle d'un burst gamma type GRB 080319B atteignant une magnitude de 5.8 dans le visible, et pourtant distant de 7.5 milliards d'années lumière? Leur intégrale n'est-elle pas du même ordre de grandeur?

Ce serait bien de trouver une info. sur ce point.

porurait-il s'agir d'un "burst reliquaire" très vieux? (et...TRES puissant )

On en revient toujours à la même question : quel phénomène physique pourrait produire une émission unique en ondes radio avec une telle puissance sur une durée aussi longue ? Même en tenant compte de l'expansion, en supposant une très grande distance entre nous et la source en question, donc avec un redshift élevé, la longueur d'onde de 21 cm reçue aujourd'hui aurait été émise à une longueur d'onde plus petite mais toujours dans le domaine radio ou micro-onde. Quel phénomène cataclysmique aurait pu produire une fréquence unique sans contrepartie dans le visible ou en RX ou gamma ?

[geometrodynamics_of_QFT]

la fréquence du signal mesuré (1420,05Mhz, qui correspond à un mécanisme physique, et qui est par ailleurs quantifié) peut-elle se transformer en contrainte qui empêche que le signal de la source, depuis l'instant de son émission, n'ait subi :
- un redhshift gravitationnel du à l'expansion cosmique (z~0 ==> distance ~max de la source)
- un déplacement Doppler relativiste dû à une vitesse de récession éventuelle (==> source FIXE, comobile)

Il faudrait voir à quelle vitesse correspond (source).

L'intensité du signal mesuré :
- empêche la distance de la source d'être trop grande (cela nécessiterait des puissances trop élevées pour s'expliquer par un phénomène physique), comme l'a dit Lansberg

La longueur du signal mesuré (~72s):
-force la source à ne pas avoir de mouvement apparent sur la surface de la shpère céleste, càd par rapport aux autres étoiles. (la longueur du signal ne donne aucune information sur la distance de la source. Cela aurait pu être le cas si la qualité de l'échantillonnage (12s) était meilleure, et permettait de résoudre un effet de parallaxe de la source du signal par rapport aux étoiles (s'il y en eût eu un )

Ce raisonnement et cette grammaire sont-ils corrects?

[geometrodynamics_of_QFT]

Quel phénomène cataclysmique aurait pu produire une fréquence unique sans contrepartie dans le visible ou en RX ou gamma ?

peut-on être sûr de cela? big Ear n'écoute-t-il pas qu'en bande radio uniquement?

[Lansberg]

Certes ! Mais il y a d'autres observatoires qui eux observent en gamma et RX. Il est vrai qu'à l'époque je ne suis pas certain que cela était possible (en RX en particulier).

[jacquolintégrateur]

Bonsoir
Peut-être s'agit-il d'un "maser cosmique", amplification, dans un nuage cosmique, par émission stimulée, de micro-ondes émises par diverses molécules, tel celui observé dans la nébuleuse d'Orion, en 1965 (le premier du genre ??) et qui concernait l'Hydroxyle OH ?
Cordialement

[geometrodynamics_of_QFT]

Bonsoir
Peut-être s'agit-il d'un "maser cosmique", amplification, dans un nuage cosmique, par émission stimulée, de micro-ondes émises par diverses molécules, tel celui observé dans la nébuleuse d'Orion, en 1965 (le premier du genre ??) et qui concernait l'Hydroxyle OH ?
Cordialement

Dans ce cas, l'analyse des raies spectrales possibles pour ce maser-ci permettrait d'estimer la distance, et de voir si cela correspond à un endroit où se trouve un tel nuage intergalactique ou interstellaire?
ce que je ne comprends pas c'est qu'à ces distances, il y a forcément un redshift assez conséquent pour shifter la fréquence reçue bien en-dehors de la fenêtre d'incertitude autour des 1420,05 Mhz?
Je n'ai toujours pas la réponse à la question qui est de savoir si on peut, ou si on doit, considérer la fréquence reçue comme la fréquence de l'hydrogène, ou bien s'il faut juste considérer cela comme une coïncidence, et résultant d'un redshift ou d'un effet Doppler d'une fréquence différente (hydroxyle OH, etc..)?

[jacquolintégrateur]

Bonjour
Les émissions de maser sont d'origine galactique: le "red schift" est donc inexistant, mis à part, un éventuel Doppler du au mouvement du nuage émetteur. La fréquence observée est celle d'une raie de transition moléculaire très fine. La région d'émission, toujours de faible étendue est celle où se trouve entretenue "l'inversion de population" nécessaire pour soutenir l'émission stimulée.
Ces sujets sont traités (notamment) dans: Astrophysical Concepts - Martin Harwit. John Wiley & Sons 1973. Qui traite le sujet en toute généralité. Clair et concis. Et aussi, d'une manière très complète, dans: Le Milieu Interstellaire - James LEQUEUX. CNRS Èditions 2002.
Cordialement