tache froide sur le fond diffus cosmologique

[invitea46d7942]

Bonjour,
un article parut dans le numéro de "ciel & espace" du mois d'aout traite des résultats qu'ont obtenu une équipe espagnole sur un traitement d'image du fond diffus cosmologique. Il en ressortirait la mise en évidence d'une région anormalement froide qui aurait une chance sur cent d'apparaitre par hazard, d'où la possibilité qu'il y ai une cause plus profonde comme par exemple un défaut topologique. Je voudrais donc demander aux spécialistes et à ceux qui suivent l'actualité astrophysique de près, avec quelles précautions faut il prendre ces résultats?
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[invitea29d1598]

salut

si tu avais plus de détails, ça aiderait... noms d'un ou des chercheurs ? endroit où l'article est paru ? etc ?

[invitea46d7942]

Toutes les informations que j'ai sont sur le "ciel & espace" qui vient de paraitre (p 36).
La tache froide, qui est en direction de l'éridan, est une région de 10° de coté et possède une température de 330 millionièmes de degré en moins par rapport à la moyenne. L'étude a été effectué par l'équipe de Marco Cruz, un astrophysicien espagnol.

[invite786a6ab6]

Ce qui m'étonne c'est que ce soit un scoop, car il y a déjà pas mal de temps que l'on a une carte avec une résolution de quelques degré et même bien inférieure à un degré avec WMAP.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea46d7942]

Ce qui m'étonne c'est que ce soit un scoop, car il y a déjà pas mal de temps que l'on a une carte avec une résolution de quelques degré et même bien inférieure à un degré avec WMAP.

oui, c'est ce que je me suis dit...depuis le temps qu'ils analysent les données de wmap dans tout les sens ... bref c'est pour ça que je demandes l'avis des experts.

[invite8c514936]

ça a l'air d'être ça (astro-ph/0603859, mars 2006)...

[invite1397b00c]

Quelqu'un a-t-il un lien expliquant les mesures et appareils servant à analyser le fond diffus ?
Merci.

[Gilgamesh]

Quelqu'un a-t-il un lien expliquant les mesures et appareils servant à analyser le fond diffus ?
Merci.

C'est un bolomètre. Un photon absorbé par un cristal de germanium (?) ultra-pur refroidi jusqu'à qq pouième au dessus de 0 K génere un micro courant qui est enregistré.

a+

[invite786a6ab6]

Jette un oeil sur cette page
http://tel.ccsd.cnrs.fr/tel-00006692/en/
et aussi sur le premier .pdf proposé. Dans cette thèse tu trouveras des infos sur la conception d'une caméra utilisant un réseau de bolomètres. Il y a aussi beaucoup d'autres choses intéressantes, trop sans doute ...!

[invite79aadfd3]

oui, c'est ce que je me suis dit...depuis le temps qu'ils analysent les données de wmap dans tout les sens ... bref c'est pour ça que je demandes l'avis des experts.

Il y a des tas de trucs un peu bizarres dans les donnees de WMAP. "Un peu" bizarre car c'est pas assez different de ce que l'on attend pour remettre en cause l'analyse, mais suffisamment pour que l'on trouve ca inhabituel/inattendu/curieux. Ce qui est difficile c'est de determiner si c'est vraiment un gros poisson ou un truc sans importance (genre artefact instrumental ou autre). En tout etat de cause cela ne change pas l'interpretation cosmologique des donnees, mais on peut eventuellement esperer que cela donne des renseignements supplementaires. Pour l'instant c'est difficile de trancher. L'experience montre que le gros de ces anomalies s'est revele sans importance.

[invite1397b00c]

Jette un oeil sur cette page
http://tel.ccsd.cnrs.fr/tel-00006692/en/
et aussi sur le premier .pdf proposé. Dans cette thèse tu trouveras des infos sur la conception d'une caméra utilisant un réseau de bolomètres. Il y a aussi beaucoup d'autres choses intéressantes, trop sans doute ...!

Merci pour le lien.
Je sais pas si je serais capable de tout comprendre.
Pour savoir si je démarre bien, est-ce que la radiation d'un corps noir a 2,725 K correspond à une longeur d'onde IR dans le submm d'environ 0,9 mm ?

[Gilgamesh]

Merci pour le lien.
Je sais pas si je serais capable de tout comprendre.
Pour savoir si je démarre bien, est-ce que la radiation d'un corps noir a 2,725 K correspond à une longeur d'onde IR dans le submm d'environ 0,9 mm ?

Presque. Si on veut être exact :

Lambda_max (micron) = 2898/T soit 1063 micron, soit 1 mm.

C'est plus vraiment le domaine IR mais celui des micro-ondes.

a+

[invite786a6ab6]

Même si ce n'est pas une question du fond diffus cosmologique, les différents spectres du corps noir que l'on rencontre en parcourant le web pour étudier cette question, montrent bien que pour toutes longeurs d'onde, un corps chaud rayonne plus qu'un corps plus froid. Ca peut sembler évident, mais certains articles parlent d'étoiles (ou autres objets) à basses températures qui rayonnent bien plus dans l'infrarouge que des étoiles très chaudes ! Ce n'est vrai que pour le rapport "Energie IR/Energie totale" (enfin je crois ...!)

[invite1397b00c]

Corps noir... Matière noire...

Quand on mesure des longueurs d'onde correspondant à un corps noir d'environ 3 K, quelle preuve a-t-on qu'on mesure le fond diffus cosmologique issue du Big-Bang et pas autre chose ?

[Gilgamesh]

Corps noir... Matière noire...

Ca n'a rien à voir.

On parle de corps noir : "noir" ici signifit "absence de couleur" intrinseque (il absorbe tout et n'émet rien sans y être convié par sa température de surface) ce qui fait qu'un corps de meme métal a un spectre qui admet comme seule variable la température (et les constante physique, h et c) Les corps réels sont des corps gris, c'est à dire des corps qui émettent et absorbent moins que des corps noirs à même température.

On parle de matière noire : "noir" ici est synonyme d'obscur, de sombre, d'"absence d'émission" parce qu'elle a une masse et n'émet pourtant pas de rayonnement électromagnétique

Quand on mesure des longueurs d'onde correspondant à un corps noir d'environ 3 K, quelle preuve a-t-on qu'on mesure le fond diffus cosmologique issue du Big-Bang et pas autre chose ?

1/ La parfaite coincidence entre le spectre et celui d'un corps noir, c'est à dire ne s'expliquant que par la température de la source.

2/ La parfaite coincidence avec les modèles d'univers qui tournent sur les babasse sans avoir à faire appel à des ajustement ad hoc.

a+

[invite1397b00c]

Ca n'a rien à voir.

On parle de corps noir : "noir" ici signifit "absence de couleur" intrinseque (il absorbe tout et n'émet rien sans y être convié par sa température de surface).

On parle de matière noire : "noir" ici est synonyme d'obscur, de sombre, d'"absence d'émission" parce qu'elle a une masse et n'émet pourtant pas de rayonnement électromagnétique.

Pour moi "absence de couleur" et "absence d'émission" c'est la même chose.

[invite8c514936]

Pour moi "absence de couleur" et "absence d'émission" c'est la même chose.

Mais pour les physiciens, non. Corps noir veut dire que ça absorbe TOUT ce qui lui arrive dessus, et les lois de la physique montrent que du coup, forcément, ça doit aussi beaucoup rayonner ! Un corps noir peut émettre dans plein de longueurs d'onde et apparaître noir, rouge, jaune ou blanc, selon la température ! Le nom peut sembler mal choisi, mais c'est comme ça !

[Gilgamesh]

Pour moi "absence de couleur" et "absence d'émission" c'est la même chose.

Pour être plus clair (!), on pourrait dire les choses ainsi :

- le concept de corps noir traduit une interaction MAXIMALE avec le rayonnement (il absorbe tout et émet le maximum qu'on puisse émettre pour une température donnée, selon la loi de Planck)

- le concept de matière noire traduit une interaction MINIMALE, c-a-d NULLE avec le rayonnement (zéro absorption, zéro émission, quelle que soit la température)

Ces deux concepts sont exactement opposés.

a+

[invite1397b00c]

A part le fond diffus qu'est ce qu'il y a comme autre corps noir ? ça m'aiderait peut-être à mieux comprendre.

[mtheory]

A part le fond diffus qu'est ce qu'il y a comme autre corps noir ? ça m'aiderait peut-être à mieux comprendre.

Le Soleil et les étoiles dans une large mesure je déconne pas c'est sérieux !

[BioBen]

A part le fond diffus qu'est ce qu'il y a comme autre corps noir ? ça m'aiderait peut-être à mieux comprendre.

Stars
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_body

//Moi je fais la version anglophone ok ? //

[invite1397b00c]

Stars
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_body

//Moi je fais la version anglophone ok ? //

Ouaah, j'ai déjà du mal à comprendre en français...

Le corps noir rayonne donc de l'énergie : puisqu'il absorbe toute l'énergie électromagnétique qu'il reçoit, il doit nécessairement en céder, sinon, sa température augmenterait sans cesse. La caractéristique principale est que le spectre de l'énergie rayonnée (c'est-à-dire la répartition de la quantité d'énergie en fonction de la longueur d'onde) ne dépend que de la température et de rien d'autre. C'est ce qu'on appelle le rayonnement du corps noir.

C'est le genre de phrase qui m'embrouille.
Le premier mot "température" est celui caractérisant la chaleur à l'intérieur du corps.
Qu'en est-il du deuxième ?

Plus haut on a dit que la radiation d'un corps noir a 2,725 K correspond à une longeur d'onde IR de 1 mm.
Quel rapport entre la longueur d'onde rayonnée et la "température" version chaleur ?

Ce qui m'embrouille aussi c'est qu'un objet rouge et un objet bleu dans la même pièce ont la même température.

Merci pour votre aide.

[invite1397b00c]

Pas de réponse !
Est-ce que ça veut dire que tout le monde est paumé comme moi ?

[invitea46d7942]

Pas de réponse !
Est-ce que ça veut dire que tout le monde est paumé comme moi ?

-Température veut dire ... température dans les deux cas!

-Le rapport entre longueur d'onde et température, c'est que quand tu traces le spectre d'un corps noir (c'est à dire quand tu traces la courbe du flux monochromatique en fonction de la longueur d'onde) tu remarques que cette courbe possede un maximum pour une longueur d'onde donnée (ce qui veut dire en gros qu'elle émet beaucoup de photon ayant cette longueur d'onde), et ce maximum dépend uniquement de la température de ce corps noir. Plus la température est élevée, plus le maximum correspondra à une courte longueur d'onde.

-Dans une piece, un objet rouge et un objet bleu peuvent avoir la même température pour la simple et bonne raison que ce ne sont pas des corps noirs.

[invite1397b00c]

Le Soleil et les étoiles dans une large mesure je déconne pas c'est sérieux !

Le soleil ayant une température d'environ 5800 K.

Si le soleil est un corps noir de T=5800 K, cela veut dire que la longeur d'onde qu'il emet le plus est d'environ 3 000 nm ou 3 µm dans les IR.

Or la spectre solaire a un maximum autour des 500 nm.

Donc soit le soleil n'est pas un corps noir, soit la température du soleil n'est pas 5800 K.

Aidez moi je suis perdu

[BioBen]

Euh... 0.003 / 5780 = ?
http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Wien

Toujours perdu ou ca va mieux ?

[invite786a6ab6]

....Aidez moi je suis perdu

Regarde la formule de la loi de Wien, à la porté d'un astrophysicien débutant.
http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/...partie1_2.html

[invite1397b00c]

Désolé mais c'est le tableau p26 de
http://tel.ccsd.cnrs.fr/docs/00/04/7...l-00006692.pdf

qui me pertube concernant le soleil, il donne une longueur d'onde dans l'IR proche pour T=5800 alors que la loi de Wien donne bien 500 nm.
Le tableau donne pour 500 nm une température de corps noir de 30 000 K.

Donc soit :
- je ne sais pas lire le tableau (c'est fort possible)
- le tableau est faux (je doute dans un rapport de thèse)
- le soleil n'est pas un corps noir (j'en sais rien).

Vos opinions ?

[mtheory]

Désolé mais c'est le tableau p26 de
http://tel.ccsd.cnrs.fr/docs/00/04/7...l-00006692.pdf

qui me pertube concernant le soleil, il donne une longueur d'onde dans l'IR proche pour T=5800 alors que la loi de Wien donne bien 500 nm.
Le tableau donne pour 500 nm une température de corps noir de 30 000 K.

Donc soit :
- je ne sais pas lire le tableau (c'est fort possible)
- le tableau est faux (je doute dans un rapport de thèse)
- le soleil n'est pas un corps noir (j'en sais rien).

Vos opinions ?

Salut,c'est la colonne v/w qu'il faut lire,là tu trouves le bon ordre de grandeur et le soleil est presque un corps noir,l'approximation est bonne

[invite1397b00c]

Suivant le tableau dans la colonne v/w, pour un corps noir :

5 000 nm <-> 1 000 K
780 nm <-> 6 500 K
520 nm <-> 9 800 K

J'ai donc un problème pour considérer que le soleil est un corps noir avec une longueur d'onde de 500 nm et une température de 5 800 K.