Un univers de 26 Millliards d'années lumiére

[f6bes]

Bjr à tous,
Du boulot pour Deep et Coincoin ... et les autres.
Je dispose d'un téléscope qui me permet de voir jusqu'à
13 milliards d'années lumiére (Bel instrument direz-vous !!)
Je vois donc jusqu'aux confins de l'univers actuel.
Maintenant je bascule mon télescope de 180 °, je vois donc le confins OPPOSE (c'est là que ça doit "coinçer")
de l'univers , soit encore 13 Milliards d'AL.
Vous avez compris, je fais ma petite addition et j'arrive
à un univers observable de 26 Milliars d'AL.
C'est sur y a un hic dans mon raisonnement .
Petite explication SVP
Merçi
-----

[Coincoin]

Salut,
Oui, mais tu ne désigne pas la même chose. J'ai une pièce de 5 mm de rayon, or si je mesure le diamètre, je trouve 10 mm, où est le paradoxe ?

[f6bes]

Bsr Coin coin,
Ton raisonnement est correct et donc le mien aussi !!
Mais alors pourquoi dit on ,et lit on TOUJOURS que les limites de l'univers observables sont de 13 Milliards d'AL et pour quoi ne dit on pas 26 ?
Je nage un peu.Merçi
Cordialement

[shamrock]

Bonsoir

Tu es au centre de ta sphère d'observation, et ton instrument porte dans toutes les directions à 13 milliards d'années lumières. Le rayon de la sphère a un sens physique bien plus intéressant pour l'observateur que le diamètre de sa sphère.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bsr Shamrock,
Je suis tout à fait d'accord avec ta sphére et son rayon, mais cela n'explique pas toujours pourquoi l'on parle d'un univers observable de 13 M d'AL et non pas de 26.(puisqu'on peut en "voir" 26 effectivement)
Cordialement

[kNz]

Salut, le post suivant est entièrement de l'intuition et ne repose sur aucune connaissance précise en astrophysique

L'univers était tout d'abord "réduit à l'état d'un point" (à prendre avec des pincettes), puis l'expansion de l'univers s'est grosso grosso grosso modo faite selon une sphère. Tu as donc une sphère ou tu peux regarder dans tous les sens à 13milliards d'années.

Mais toutes les régions que tu observes étaient en fait "réduites à l'état d'un point" et donc l'univers est aussi vieux que la région la plus éloignée que tu peux observée, mais pas du diamètre.

Si l'univers était vieux de 26milliards d'années, il faudrait que l'expansion de l'univers se fasse dans une direction unique et non pas selon une "sphère".

Corrigez si besoin

Cordialement

[kNz]

Ah ok désolé, j'ai mal lu ton post, tu parlais des limites observables. Ca revient quand même grosso modo à la même chose, non ?

[f6bes]

Bjr kNz.........
Vue les réponses j'en conclue que la "largeur maxi" de l'univers observable est donc de 26 Milliards d'AL...(ce dont
on n'entends pas du tout citer)!!
Cordialement

[DonPanic]

Bjr kNz.........
Vue les réponses j'en conclue que la "largeur maxi" de l'univers observable est donc de 26 Milliards d'AL...(ce dont
on n'entends pas du tout citer)!!
Cordialement

Et si ta lumière s'est balladée sur des géodésiques d'un espace courbe, ton système de visées et de coordonnées n'a peut-être rien à voir avec la topologie de l'Univers

[shamrock]

Bon je réessaye

Je vais faire un parallèle avec l'horizon sur Terre. Disons que la vue porte à 10 kilomètres (je ne connais pas la valeur réelle). Mais effectivement si tu te retournes, tu vois encore à 10 km. Pourtant, tu ne vas pas dire que l'horizon est à 20 km.

L'utilisation du rayon pour l'Univers observable est utilisé parce qu'il a plus de sens physique, il me semble. On se doute bien que c'est 13 milliards d'années lumière dans toutes les directions. C'est la distance à l'horizon pour revenir à ma comparaison.
Si on utilsait le diamètre, ça porterait plus à confusion d'après moi, puisque de notre point de vue de l'observateur on ne peut regarder qu'un rayon de 13 milliards d'AL et pas un diamètre de 26.

Je me demande si je suis beaucoup plus clair ce coup là

[f6bes]

Bjr Shamrok....
J'ai bien pigé que nous ne pouvons voir que dans un rayon circulaire tout autour de nous (limité à notre horizon observable).Nous pouvons donc "voir" une largeur d'univers égale à 2 fois ce rayon, soit 26 etc..
Cordialement

[shamrock]

à y réfléchir, autant parler du volume d'Univers observable dans ce cas, soit 9.2*10^30 AL
profiter du beau temps

[inviteea23c262]

à y réfléchir, autant parler du volume d'Univers observable dans ce cas, soit 9.2*10^30 AL
profiter du beau temps

Combien cela peut il donc faire en metres cube ?





(remarque, ça serait rigolo de faire le calcul !!!)

[nissart7831]

à y réfléchir, autant parler du volume d'Univers observable dans ce cas, soit 9.2*10^30 AL
profiter du beau temps

L'unité, ce serait plutôt des al³

Si je ne me suis pas trompé, cela fait 7,8.10⁷⁸ m³.
Mais bon, je sais, aucun intêret.

[shamrock]

oui au temps pour moi.

[Gilgamesh]

Bjr Shamrok....
J'ai bien pigé que nous ne pouvons voir que dans un rayon circulaire tout autour de nous (limité à notre horizon observable).Nous pouvons donc "voir" une largeur d'univers égale à 2 fois ce rayon, soit 26 etc..
Cordialement

Eh non, c'est encore plus que ça...

Un objet (au hasard, le CMB) situé à un décallage z =1000, ce qui représente la limite absolue de détection dans l'optique (avant, univers opaque) a émis sa lumière il y a 13 Gy. Pas de problème. Imagine maintenant le vol du photon entre le moment où il a été émis et celui où il est reçu. "En arrière" de la trajectoire, c'est à dire en considérant le chemin déjà parcouru, l'expansion de l'Univers poursuit son oeuvre, comme partout.

Par conséquent, la distance physique réelle qui nous sépare des objets à z=1000 est forcément supérieure à 13 Gly qui repésente simplement l'espace parcouru mesuré sur le compteur kilométrique du photon.

Le résultat exact dépend des modèle d'expansion. Selon le modèle actuel (avec cte cosmo lambda ~ 0,7) ça fait dans les 40 Gly, soit un diamètre d'univers réel de 80 Gly environ.


a+

[Thioclou]

Bonjour,

Eh non, c'est encore plus que ça...

Un objet (au hasard, le CMB) situé à un décallage z =1000, ce qui représente la limite absolue de détection dans l'optique (avant, univers opaque) a émis sa lumière il y a 13 Gy. Pas de problème. Imagine maintenant le vol du photon entre le moment où il a été émis et celui où il est reçu. "En arrière" de la trajectoire, c'est à dire en considérant le chemin déjà parcouru, l'expansion de l'Univers poursuit son oeuvre, comme partout.

Par conséquent, la distance physique réelle qui nous sépare des objets à z=1000 est forcément supérieure à 13 Gly qui repésente simplement l'espace parcouru mesuré sur le compteur kilométrique du photon.

Le résultat exact dépend des modèle d'expansion. Selon le modèle actuel (avec cte cosmo lambda ~ 0,7) ça fait dans les 40 Gly, soit un diamètre d'univers réel de 80 Gly environ.


a+

On ne peut donc observer qu'un volume d'espace de moins de (13/40)^3 de l'espace occupé par les résidus du bigbang soit moins de 4% de ce volume.
Dans ce cas, pourquoi affirme-t-on que l'univers entier est homogène et n'a pas de centre et que toute l'énergie-matière qu'il contient a été créée lors de ce bigbang alors que l'on ne peut observer que moins de 4% de cet espace?

[Gilgamesh]

Bonjour,

On ne peut donc observer qu'un volume d'espace de moins de (13/40)^3 de l'espace occupé par les résidus du bigbang soit moins de 4% de ce volume.

Non non, tu peux observer l'intégralité du volume d'espace dont la lumière à mis 13 Gy a nous parvenir, soit ~(40Gly)³, seulement tu en obtiens des images qui te montrent les objets du passé, peuplant les espaces observés à z élevé, plus rapprochés les uns des autres qu'ils ne le sont aujourd'hui.

a+

[deep_turtle]

On ne peut donc observer qu'un volume d'espace de moins de (13/40)^3 de l'espace occupé par les résidus du bigbang soit moins de 4% de ce volume.

Non, on observe tout l'Univers observable. Désolé pour la tautologie, mais bon...

Ce qui est surprenant au début, c'est qu'on arrivé à observer des choses situées à 40 Gly alors que l'Univers n'a que 14 Gy... C'est dû aux subtilités liées à l'expansion de l'Univers dont nous discutons environ 3 fois par semaine sur ce forum !

[Gilgamesh]

Si tu veux tu observeras tout mais la trame de l'univers t'apparaitra de taille décroissante. C'est la notion de distance angulaire dans la cosmologie du BB

Si a0 est la taille de la maille d'univers actuelle et a la taille de la maille d'univers au z observé tu as

a = a0/(1+z)

un peu comme ça :

http://img505.imageshack.us/img505/447/univers6sk.gif

a+

[invite99378cd3]

Un nota un peu décalé par rapport à votre discussion:
Si nos instruments d'optique ont atteint la limite de visibilité de l'univers profond et qu'il est de 13Gy ; alors chaque année l'univers visible augmente d'une année lumière et passerait (sans tenir compte de l'extension) à 14Gy dans 1 milliard d'années lumières.

[invité576543]

Bonjour,

Je n'avais pas encore regardé cette discussion, mais je suis surpris par l'absence de référence aux simple problème du temps.

Ce qu'on observe est (présent) très exactement à une distance de 0 m de l'observateur. On observe le photon qui arrive, et un photon CMB - par exemple - est à 0 m au moment de son arrivée!

Ce que vous discutez, c'est la distance du point d'émission. Mais cette émission est dans le passé. Parler de la distance spatiale entre un événement présent et un événement passé est tout simplement sans signification.

On peut parler de la distance uniquement à temps égal pour un observateur particulier.

On peut essayer de parler de la distance entre le point observé et un point passé virtuel, origine du référentiel de l'observateur à t = - beaucoup, simultané à l'émission observé.

On peut parler de la distance entre le point "présent" futur du point observé, toujours dans le référentiel de l'observateur. C'est comme cela que l'on obtient 40 GLy. Mais ce dont on parle est une distance entre l'observateur et quelque chose de non observable, le futur lointain de l'événement que l'on observe. Quelque chose dont l'existence est une supposition, au mieux.

C'est tout le problème des points de type "espace" pour un observateur (points de l'espace-temps dans une direction de type espace pour l'observateur). Ils n'existent pas au sens où ils ne sont pas observables. On ne peut rien dire dessus maintenant. Parler de leur distance spatiale est donc bizarre.

De fait, si je prend le terme "univers observable" comme la tranche spatiale d'espace-temps, elle a une taille d'exactement 0 m. Pas 13 Gly, pas 40 GLy.

Ce qui est observable, c'est le cône arrière de lumière, et ça ne se mesure ni en distance, ni en pourcentage d'une tranche spatiale.

Cordialement,

Note: Petite analyse, toute personnelle. Soit un photon du CMB, il a été émis à la fréquence f1, mesurée au point d'émission, et reçu à la fréquence f2, mesuré au point d'absorption. Le nombre de cycles durant sa trajectoire est un invariant, identique dans tout référentiel. Si on prend ce nombre et qu'on considère le photon comme à la fréquence f2, on obtient 40 GLy de temps de parcours. Si on considère le photon à sa fréquence d'émission, on obtient 0,04 Gly. Si on intègre le changement de fréquence le long de la trajectoire, on obtient 13 GLy. Tout le reste c'est de la littérature...

[invite1397b00c]

Pour mettre mon petit grain de sel de néophyte...

A-t-on une idée de la direction dans laquelle il faut observer pour voir le centre du big bang ?

Si oui, alors il me semble que le raisonnement de f6bes tient la route, puisqu'on suppose l'expension de l'univers de par l'éloignement qu'on constate entre les galaxies.

D'ailleurs rien que de supposer l'expension de l'univers de par l'éloignement qu'on constate entre les galaxies sous-tend qu'il y a un point central, oui ou non ?

[Gwyddon]

Non, cette idée est liée à la (fausse) analogie que l'expension de l'univers est comme un ballon qui se gonfle : il devait bien se réduire à un point à un moment donné, donc il existe un "centre" du bigbang.

En fait, dès le départ l'Univers est infini, mais très concentré aussi.

[Gilgamesh]

A-t-on une idée de la direction dans laquelle il faut observer pour voir le centre du big bang ?

C'est à ta convenance et tu as plutôt le choix

Le Big Bang c'est l'expansion de l'espace en tout point. Par conséquent, n'importe quel point de l'espace est centre de l'expansion.

a+

[invite1397b00c]

Le Big Bang c'est l'expansion de l'espace en tout point. Par conséquent, n'importe quel point de l'espace est centre de l'expansion.

a+

C'est parceque j'ai du mal à comprendre ce genre de chose que j'ai du mal à accepter le Big Bang.

[Gilgamesh]

C'est parceque j'ai du mal à comprendre ce genre de chose que j'ai du mal à accepter le Big Bang.

Ok, normal dans ce cas là.

Bon, géométriquement on va se fixer sur l'hypothèse que l'Univers est hypersphérique. Concretement c'est vrai que c'est difficile à visualiser de l'extérieur (c'est à dire d'une quatrième dimension absente et qui serait en outre inaccessible pour nous). Par contre de l'intérieur c'est tès facile. Imaginons que le périmètre de l'hypersphère ne soit que de 10 mètres. Tu te représente seul, flottant dans le vide au sein de l'hypersphère. Que voit tu ? Rien d'autre que... toi. Juste devant toi, en effet, à une distance de 10 mètres, tu te vois de dos. Si tu lève la tête, à une distance de 10 mètre, tu te vois de dessous (tu vois tes semelles). Si tu baisse la tête, tu te vois le haut du crâne, etc. Toujours, au centre de ton champs de vision, où que tu porte tes yeux, tu te vois "de derrière. La lumière (euh oui, on suppose que c'est éclairé, chai pas trop comment suivant sa géodesique courbe te reviens après avoir fait un tour de l'Univers.

Cet Univers est FINI SANS BORD. Son volume est en effet limité. Si tu fûme par exemple, la fumée va totalement remplir l'Univers et sa concentration ira croissante. Mais de ce volume fini il n'y'a aucun moyen de sortir. La prison parfaite, puisque dépourvue de cloisons. Rien à dynamiter, aucun barreau à scier, et même aucune image du dehors...

Une fois que tu t'es représenté cela, le reste est beaucoup plus facile. Tu paves mentalement cet univers de cube d'espace, de dimension a×a×a.

a est ton facteur d'échelle.

Que dit le modèle d'expansion ? C'est que a = f(t). Et qu'au moment du Big Bang a=0.

Quand tu t'imagine flottant dans ton hypersphère en croissance ou en décroissance, représente toi bien que c'est tous les cubes qui enflent ou désenflent de façon synchronisée.

Et dans ce cas, dans quelque cube que tu te trouves tu vois tous les autres objets de l'Univers s'éloigner ou se rapprocher de toi, quelle que soit la direction vers laquelle porte ton regard.

Le redshift, c'est cela.


salut

[predigny]

C'est parceque j'ai du mal à comprendre ce genre de chose que j'ai du mal à accepter le Big Bang.

Ce n'est effectivement pas simple a comprendre, surtout avec des images comme celles du pancake aux raisins qui gonfle, car enfin, il y a bien des raisins qui sont sur le bord et pour eux, l'univers n'est pas isotrope et homogène, ils ne voient des galaxies que d'un coté du ciel ! L'image de la surface du ballon est meilleure car il n'y a pas de centre sur sa surface. Reste plus qu'à imaginer une dimension en plus.... ! mais sans image.

[Niels Adribohr]

C'est parceque j'ai du mal à comprendre ce genre de chose que j'ai du mal à accepter le Big Bang.

En fait, c'est plus facile à visualiser avec quelques analogies. Tout d'abord, nous ne savons pas quelles topologies a l'univers (bien que les données les plus récentes montrent que l'univers est extremement plat). Généralement, on parle souvent des trois possibilités les plus simples: la topologie sphérique, torique et plate et infini.
Le cas de la topologie sphérique et torique est impossible à visualiser, mais cependant, on peut essayer de s'en approcher en enlevant une dimension. En effet, si on prend le cas de la sphere, on visualise la surface de la sphere (comme par exemple la surface de la Terre, où d'un ballon), mais là où il ne faut pas faire d'erreur, c'est qu'il ne faut pas se dire que la Terre, tout comme le ballon, a un centre. C'est vrai si l'on considere l'ensemble de l'objet, mais ce n'est plus vrai si l'on considere uniquement sa surface. Par exemple, personne ne dira que la surface de la Terre a un centre. Tout les points de la surface de la Terre sont équivalents. Si la Terre était en expansion, c'est toutes les villes qui s'éloigneraient les unes des autres, et aucune ne serait privilégier. Pour un univers sphérique, ça serait à peu près pareil, sauf que la difficulté, c'est que la surface en question ne serait pas en 2D, mais en 3D. On parle alors d'hyper-surface, et c'est impossible à visualiser.
Le cas de l'univers torique est assez similaire, et celui d'un univers plat et infini est - je pense- le plus facile à visualiser (mais pas forcément à expliquer avec des mots, je vais quand même essayer):
Prenons un espace infini, quadrillons le avec un ensemble de droites toutes perpendiculaires les unes aux autres. Ces droites découpent l'espace en réseau de petits cubes d'égales volumes. A chaque coins des cubes (qui correspondent donc à l'intersection de trois droites), plaçons une galaxie. Si maintentant tout les cubes se mettent à grossir tous de la même maniere, on peut s'appercevoir que les galaxies s'éloignent toutes les unes des autres. Etant donné que l'univers est infini dans les trois directions de l'espace, on ne peut pas donné de centre objectif à un tel espace.Maintenant, ce réseau de cube, tu peux en faire ce que tu veux: si tu remontes dans le temps, tu t'apperçois que les cubes sont de plus en plus petits, et donc que la longeur de leur arretes (qui est donc la distance entre deux galaxies) est de moins en moins grandes. Tu te retrouves àlors à un moment où toutes les galaxies sont les unes sur les autres (en fait si tu remontes suffisement dans le temps, les galaxies n'existent même plus, où plutot pas encore), où donc la matiere est extremement concentrés. Nous voilà donc dans un cas où les conditions rappellent celles qui règnaient dans l'univers peu de temps àprès le big bang. A noter que comme l'a dit 09Jul85, le fait que tout soit extremement concentré n'empeche pas l'univers d'être infini dans le cas de cette topologie.

Edit: croisé avec Gilgamesh et Predigny

[invite1397b00c]

La topologie sphérique par analogie avec la surface de la terre, j'arrive à piger, mais cela implique que l'univers est fini et qu'on peut en faire le tour (si je peux me permettre l'expression...).

Dans le cas de l'univers torique je comprends également pourquoi on ne peut pas définir le centre par contre celui-ci est infini.

Alors fini ou infini ?

Moi je préfére infini, ce qui supprime le paradoxe d'imaginer pouvoir observer la terre dans le passé.