Problème de l'horizon / Galaxies trop jeunes

[ysis81]

Bonjour,

je m'intéresse depuis peu au problème de l'horizon.

Sur la page suivante de wikipedia,

http://fr.wikipedia.org/wiki/Probl%C...de_l%27horizon

il est indiqué que le problème de l'horizon s'est posé quand on s'est rendu compte que les galaxies étaient trop lointaines, donc trop jeunes "par rapport à l'âge de l'Univers".

Je sais que plus l'on regarde loin dans l'espace, plus on regarde loin dans le temps. Alors quand on dit "jeunes par rapport à l'âge de l'Univers", est-ce que ceci signifie que les galaxies ont une date de formation "anormalement" (et relativement) proche par rapport au Bing-Bang (par exemple 10 milliards d'années sachant que l'âge de l'Univers est estimé à 13.8 milliards d'années) ? Mais je ne comprends pas la nuance avec des galaxies qui sont proches de nous (comme Andromède) car elles aussi, elles sont vieilles et donc formées jeunes par rapport au Bing-Bang ?

D'après ce que je comprends, ceci voudrait dire que les galaxies que l'on observe ont une vitesse de fuite trop grande par rapport à ce que l'on attend, donc une distance trop grande d'après la loi de Hubble : est-ce exact ?

peut-on dire aussi que, si on ne tient pas compte d'un épisode inflationnaire, le taux d'expansion n'a jamais été assez important (au cours de l'histoire cosmique) pour justifier ces distances trop lointaines des galaxies ?

Merci pour vos éclaircissements
-----

[Lansberg]

Bonjour,

le moins que l'on puisse dire, c'est que le paragraphe "Objets trop lointains" de l'article wiki est particulièrement mal écrit. Que signifie cette phrase : " Les astronomes se sont rendu compte que les galaxies semblaient être légèrement trop lointaines (et du coup trop jeunes) par rapport à l'âge de l'univers (du moins, la lumière qui nous en parvient) ?

Et puis : "Selon la loi de Hubble, plus une galaxie s'éloigne de nous, plus elle s'éloigne vite." !! On devine qu'il s'agit, que plus une galaxie est distante de nous et plus elle s'éloigne vite.

Enfin : "Cela voudrait donc dire que les galaxies devraient être légèrement plus proches si l'on en croit les calculs. La question est de savoir ce qui a poussé ces galaxies plus loin qu'elles ne le devraient." N'est-il pas question, ici, du problème de l'énergie noire ?

J'oublierais cet article trop obscur.

On me corrigera si nécessaire, mais je crois avoir lu que les premières galaxies se sont formées environ 600 millions d'années après le bigbang.

Compte tenu du taux d'expansion de l'univers, il y a une distance au-delà de laquelle il n'est pas possible de recevoir la lumière des galaxies car elles ont une vitesse de récession supérieure à la vitesse de la lumière. À l'heure actuelle cette distance est de l'ordre de 14 milliards d'années lumière. Cela constitue un horizon.

L'étude des supernovae dans les galaxies lointaines, a montré que ces galaxies se trouvaient à des distances plus importantes que celles calculées pour un univers de géométrie plane, sans constante cosmologique et avec un taux d'expansion éternellement ralenti. On en a déduit que quelque chose, la fameuse énergie noire, s'opposait à la gravitation et accélérait l'expansion de l'univers.

[Gilgamesh]

Je ne sais pas d'où sort cette partie de l'article de wiki, mais ça ne me semble pas exact ; le pb de l'horizon a été soulevé par Misner dans les années 60 suite à des observations (mais celles ci importent peu) mais c'est développé essentiellement sur des bases théoriques (l'homogénéité de l'univers est un fait d'observation qui n'a fait que se renforcer, jusqu'à l'observation du CMB qui a permis de montrer que c'était vraiment dès l'origine que se situait le problème).

edit : croisement avec Lansberg

[ysis81]

d'après ce que je comprends, le problème de l'horizon vient du fait que l'on s'attend à ce que l'Univers aujourd'hui est en quelque sorte "trop" homogène par rapport à ce qu'il devrait être (il me semble en réalité à 10^-5 près d'après le satellite Planck ou peut être moins : à confirmer). On pose souvent ce problème de l'horizon en disant que l'on ne comprend pas comment des zones causalement déconnectées dans "l'Univers bébé" (à quelle date peut-on parler d'Univers bébé ? : au moment du découplage à 380.000 ans après le Bing-Bang ?? ) avaient déjà la même température; aujourd'hui, on dit la même chose : des zones de notre cosmos qui n'ont jamais été en lien causal ont la même température.

En réalité, j'ai l'impression que l'on répond en disant que ces zones ont en fait été en lien causal (mais alors dans un "Univers bébé" encore plus petit comme par exemple inférieur à 300.000 km ? ) et que l'inflation a permis, grâce à une expansion phénoménale du facteur d'échelle (assimilé au rayon de l'univers), de garder une homogénéité assez parfaite.

L'inflation serait alors un mécanisme pour conserver cette relative bonne homogénéité.

Ceci veut-il dire que l'on s'attend, si on ne tient pas compte de l'épisode inflationnaire, aujourd'hui à voir un CMB beaucoup moins uniforme que ce qui est observé expéritalement ?

Vous semblez m'expliquer que l'inflation est plutôt associée à la présence de l'énergie noire qui accélère l'expansion de l'Univers et donc rend les galaxies plus éloignées que ce qu'elles ne devraient être.

Merci par avance pour vos éclaircissements.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lansberg]

Bonsoir,

.... L'inflation serait alors un mécanisme pour conserver cette relative bonne homogénéité.

C'est en effet ce scénario qui est privilégié.

Ceci veut-il dire que l'on s'attend, si on ne tient pas compte de l'épisode inflationnaire, aujourd'hui à voir un CMB beaucoup moins uniforme que ce qui est observé expéritalement ?

Quel autre mécanisme expliquerait l'homogénéité ? Cela reste à trouver.

Vous semblez m'expliquer que l'inflation est plutôt associée à la présence de l'énergie noire qui accélère l'expansion de l'Univers et donc rend les galaxies plus éloignées que ce qu'elles ne devraient être.

Merci par avance pour vos éclaircissements.

L'inflation intervient dans les tous premiers instants de l'existence de l'univers.
L'accélération de l'expansion sous l'effet de l'énergie noire est beaucoup plus tardive (il y a 5 milliards d'années environ).