Univers observable

[invite4793db90]

Salut,

je souhaiterais avoir une petite précision au sujet d'une question assez naïve : en supposant que l'âge actuel est de 14 milliards d'années, est-il possible que dans 2 milliards d'années on observe sur Terre un signal distant de 15 milliard d'années qu'on ne puisse capter aujourd'hui ?

De ce que j'ai compris, je dirais oui, puisque je comprends la notion d'univers observable comme la région de l'espace-temps compris dans notre « cône de lumière », et que l'on peut imaginer des astres qui lui sont extérieurs . Mais je fais peut-être fausse route ?

Merci d'avance pour vos z'avis éclairés !
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[invite8915d466]

Salut,

je souhaiterais avoir une petite précision au sujet d'une question assez naïve : en supposant que l'âge actuel est de 14 milliards d'années, est-il possible que dans 2 milliards d'années on observe sur Terre un signal distant de 15 milliard d'années qu'on ne puisse capter aujourd'hui ?

De ce que j'ai compris, je dirais oui, puisque je comprends la notion d'univers observable comme la région de l'espace-temps compris dans notre « cône de lumière », et que l'on peut imaginer des astres qui lui sont extérieurs . Mais je fais peut-être fausse route ?

Merci d'avance pour vos z'avis éclairés !

ce n'est pas seulement possible mais même certain .

Ceci dit il faut faire la distinction entre capter un "évenement de l'espace-temps" (un point de l'espace temps), qui se fait par définition de manière unique , et observer un objet qui est en fait une ligne d'Univers. Si tu regardes ton ordinateur, tu ne le captes que une fois dans l'état présent, ni avant (la lumière ne t'est pas encore parvenue), ni après (la lumière t'a dépassé et tu ne la rattraperas jamais). Tu ne vois que les points de l'espace temps qui sont l'intersection de ton cône de lumière passé et des lignes de l'espace-temps. En revanche, tu a bien sur vu ton ordinateur de nombreuses fois mais dans des états différents !

ce n'est donc pas pareil de dire "on peut observer telle galaxie" et "on peut observer telle galaxie à tel âge". Les galaxies deviennent détectables au moment ou leur ligne d'Univers commencent à avoir une intersection avec le cône de lumière, mais a chaque moment on ne les voit qu'à un age particulier (nécessairement inférieur ou égal à l'age de l'Univers, en pratique on est limité à T-300 000 ans à cause de l'opacité avant le découplage avec les photons qui donnent le 3K).

De façon non triviale, si l'expansion de l'Univers augmente exponentiellement à cause de la constante cosmologique, les lignes d'Univers entrent à un moment dans le cône de lumière et finissent par en ressortir : les objets lointains ne sont visibles que pendant un temps fini.

[invité576543]

Bonjour,

(...)

Quelques points m'interpellent!

Si tu regardes ton ordinateur, tu ne le captes que une fois dans l'état présent, ni avant (la lumière ne t'est pas encore parvenue), ni après (la lumière t'a dépassé et tu ne la rattraperas jamais).

Tu limites la perception à la lumière, et même plus, à l'information se baladant à vitesse limite. Mais un éclair par exemple est perçu à deux instants différents pour la lumière et le son. La notion de "perception" d'un événement n'est en fait pas très claire pour moi.

En fait il n'y a pas beaucoup (lumière dans le vide seulement) de cas où la perception n'est pas médiatisée. Si on accepte toute perception médiatisée, tout événement à l'intérieur du cône arrière peut être "perçu", c'est à dire a des conséquences observable ici et maintenant, non?

De façon non triviale, si l'expansion de l'Univers augmente exponentiellement à cause de la constante cosmologique, les lignes d'Univers entrent à un moment dans le cône de lumière et finissent par en ressortir : les objets lointains ne sont visibles que pendant un temps fini.

Tu précises "exponentionnellement". C'est la condition minimale pour la propriété que tu décris? Sous la seule contrainte d'expansion continue (par opposition à contraction), ça donne quoi?

Ensuite, "lointain". Ca semble impliquer une distance minimale. Mais n'est-ce pas général? Si je prend une ligne d'univers quelconque, démarrant à la singularité et mais différente de la mienne, est-ce que ce que tu décris s'applique?

Cordialement,

[inviteb360f845]

Sujet intéressant ici ... Et si on trouve des galaxies plus vieilles que le big bang lui-même , que devra t-on en penser ? Déja dans le hubble ultra deep field , on avait trouvé une galaxie qui serait donc plus vieille que le big bang (Le nom de cette galaxie est HUDF-JD2) , spirale de surcroit , étonnement bien constituée .

CHAR AZNABLE

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Et si on trouve des galaxies plus vieilles que le big bang lui-même , que devra t-on en penser ?

Que c'est vraiment pas évident de dater une galaxie ! Donc ça a de fortes chances d'être un modèle de datation qui foire...

[invité576543]

Sujet intéressant ici ... Et si on trouve des galaxies plus vieilles que le big bang lui-même , que devra t-on en penser ? Déja dans le hubble ultra deep field , on avait trouvé une galaxie qui serait donc plus vieille que le big bang (Le nom de cette galaxie est HUDF-JD2) , spirale de surcroit , étonnement bien constituée .

Si je ne me trompe, l'âge des galaxies dans le deep field est évalué à partir du décalage vers le rouge. La singularité initiale étant au décalage infini, il est impossible de voir un décalage vers le rouge correspondant à un âge plus ancien que la singularité.

M'est avis que c'est encore un mélange en âge et distance... Une référence, svp, que l'on regarde ce qu'il en est?

Cordialement,

[ulyss]

Salut,

je souhaiterais avoir une petite précision au sujet d'une question assez naïve : en supposant que l'âge actuel est de 14 milliards d'années, est-il possible que dans 2 milliards d'années on observe sur Terre un signal distant de 15 milliard d'années qu'on ne puisse capter aujourd'hui ?

De ce que j'ai compris, je dirais oui, puisque je comprends la notion d'univers observable comme la région de l'espace-temps compris dans notre « cône de lumière », et que l'on peut imaginer des astres qui lui sont extérieurs . Mais je fais peut-être fausse route ?

Merci d'avance pour vos z'avis éclairés !

Bonjour !!

Si l'univers est à topologie fermée (s'il est fini) et que sa vitesse d'expansion moyenne est inférieure à la vitesse de la lumière, alors tous les objets issus du big-bang sont observables aujourd'hui : autrement dit toutes les lignes d'univers issus de la singularité initiale doivent couper le cône de lumière passé d'un observateur, quel qu'il soit.
(je sais cela contredit un peu ce que je dit sur un autre sujet, mais bon cela permet d'aiguiser la discussion)

Par contre si l'univers est à topologie ouverte (s'il est infini), alors certains objets non observables aujourd'hui le seront un jour prochain.

D'après ce que j'ai compris l'univers est de topologie globalement plate, donc ouverte.

(bonjour le casse-tête pour essayer de s'imaginer tout cela)

A plus

[invite8915d466]

Bonjour Mmy

Tu limites la perception à la lumière, et même plus, à l'information se baladant à vitesse limite. Mais un éclair par exemple est perçu à deux instants différents pour la lumière et le son. La notion de "perception" d'un événement n'est en fait pas très claire pour moi.

En fait il n'y a pas beaucoup (lumière dans le vide seulement) de cas où la perception n'est pas médiatisée. Si on accepte toute perception médiatisée, tout événement à l'intérieur du cône arrière peut être "perçu", c'est à dire a des conséquences observable ici et maintenant, non?

tout à fait, ce que je dis n'est valable que pour la lumière dans le vide qui constitue une vitesse limite, qu'on ne peut pas rattraper. En voyageant à une vitesse supersonique, on pourrait rattraper une onde sonore et percevoir le même son deux fois ! (et même la lumière dans un milieu matériel peut etre "redépassée"). Une surface de type lumière constitue un horizon qu'on ne peut traverser qu'une fois, d'ailleurs l'horizon d'un trou noir EST justement une surface de type lumière !

Tu précises "exponentionnellement". C'est la condition minimale pour la propriété que tu décris? Sous la seule contrainte d'expansion continue (par opposition à contraction), ça donne quoi?

Très bonne question, je n'ai pas la réponse! je vais chercher mais là je n'ai pas beaucoup de temps libre..

Ensuite, "lointain". Ca semble impliquer une distance minimale. Mais n'est-ce pas général? Si je prend une ligne d'univers quelconque, démarrant à la singularité et mais différente de la mienne, est-ce que ce que tu décris s'applique?

Cordialement,

si bien sur c'est général, mais les lignes d'Univers les plus proches sont entrées très tot dans notre cône de lumière et en ressortiront bien plus tard ! (et même jamais si on tient compte de l'attraction locale qui n'est pas soumise à l'inflation). Du moins avec le taux actuel d'inflation. Il a été beaucoup plus rapide dans le passé si il y a eu une période d'inflation due à la brisure de symétrie des interactions fondamentales, et une très grande partie de l'Univers, qui a été causalement en interaction avec nous, est DEJA sortie irrémédiablement de notre horizon. Il existe aussi d'ailleurs une partie de l'Univers que nous n'observerons jamais.

D'une manière générale, une croissance exponentielle fixe un temps caractéristique (de doublement) permettant de distinguer différentes parties de l'Univers suivant leur distance. Pour une expansion autosimilaire en loi de puissance (modèles de FRW sans constante cosmologique), il n'y a pas de temps caractéristique intrinsèque associé et il n'y a pas de raison qu'un objet lointain se comporte différemment qu'un objet proche : tout objet de l'Univers rentrerait donc a un moment dans le cône de lumière.

Cordialement

Gilles

[invite3de65c50]

Bonjour !!

Si l'univers est à topologie fermée (s'il est fini) et que sa vitesse d'expansion moyenne est inférieure à la vitesse de la lumière, alors tous les objets issus du big-bang sont observables aujourd'hui : autrement dit toutes les lignes d'univers issus de la singularité initiale doivent couper le cône de lumière passé d'un observateur, quel qu'il soit.
(je sais cela contredit un peu ce que je dit sur un autre sujet, mais bon cela permet d'aiguiser la discussion)

Par contre si l'univers est à topologie ouverte (s'il est infini), alors certains objets non observables aujourd'hui le seront un jour prochain.

D'après ce que j'ai compris l'univers est de topologie globalement plate, donc ouverte.

(bonjour le casse-tête pour essayer de s'imaginer tout cela)

A plus

Bonjour Ulyss,

Ton approche de l'univers observable a attiré mon attention. Je ne suis pas sûr d'avoir saisi ce que tu exprimes. Tu veux dire que si l'univers est fermé, ce que je conçois tout à fait, alors son contenu total (issu du big bang) est forcément observable dans le cas où la vitesse d'expansion serait inférieure à la vitesse de la lumière, c'est bien ça ?

[invite79aadfd3]

Bonjour Ulyss,

Ton approche de l'univers observable a attiré mon attention. Je ne suis pas sûr d'avoir saisi ce que tu exprimes. Tu veux dire que si l'univers est fermé, ce que je conçois tout à fait, alors son contenu total (issu du big bang) est forcément observable dans le cas où la vitesse d'expansion serait inférieure à la vitesse de la lumière, c'est bien ça ?

Je crains que votre correspondant ne fasse plusieurs confusions. Selon l'évolution temporelle de l'expansion de l'univers, le nombre de galaxies observables croît ou décroît au cours du temps. Par exemple, si le gros de la densité d'énergie de l'univers est composé de matière relativiste (du rayonnemment ou des neutrinos suffisamment légers) ou non relativistes (atomes ou matière froide), alors le nombre de galaxies observables augmente au cours du temps. On dit alors que les objents "entrent" dans l'horizon (càd : ils deviennent visibles à un moment donné, et leur redshift décroît avec le temps). Si à l'inverse l'expansion est provoquée par une constante cosmologique, le nombe d'objets visibles décroît au cours du temps (ils "sortent" de l'horizon ; en fait le redshift des objets augmente au cours du temps, jusqu'à ce que ceux-ci deviennent inobservables).

Tout cela n'a guère à voir avec la finitude ou non de l'univers lui même. On peut très bien avoir un univers dit fermé dont l'expansion est provoquée par une constante cosmologique. La finitude de l'univers, et la taille de la région observable sont des concepts qui n'ont essentiellement rien à voir.

Pendant longtemps, l'expansion de l'univers a été dominée par la présence de matière relativiste, puis non relativiste. Le nombre de galaxies observables a donc crû au cours du temps. Puis, plus récemment, c'est l'énergie noire (peut-être une constante cosmologique) qui a pris le pas, et le nombre de galaxies visibles a décru. L'univers est donc passé il y a quelques milliards d'années par un maximum de galaixes observables, dont le nombre est à l'heure actuelle en train de décroitre.

[invite3de65c50]

Oui, c'est bien ce que je pense aussi.
L'univers observable n'a rien à voir avec le fait qu'il soit fini ou non.
Merci pour cette réponse.
Mais cela ne semble pas être le cas de Ulyss. Et ce serait intéressant s'il pouvait développer son idée.

[ulyss]

bonjour!

Bonjour Ulyss,

Ton approche de l'univers observable a attiré mon attention. Je ne suis pas sûr d'avoir saisi ce que tu exprimes. Tu veux dire que si l'univers est fermé, ce que je conçois tout à fait, alors son contenu total (issu du big bang) est forcément observable dans le cas où la vitesse d'expansion serait inférieure à la vitesse de la lumière, c'est bien ça ?

oui c'est a peu près ce que j'exprimais.
Je m'explique,


Tout d’abord je crois à peu près comprendre ce que signifie l'"univers observable" :
L’univers est en expansion ; du fait de cette expansion le rayonnement qui nous parvient des galaxies lointaines subit un décalage vers le rouge, et l’horizon d’un observateur correspond à la sphère sur laquelle le redshift devient tel que les astres situés derrière cet horizon sont invisibles.
( L’« univers observable » correspond à l’ensemble des objets situé avant cet horizon ou disons que l’ « univers observable » à un instant t par un observateur correspond à l’ensemble des objets situés sur le cône de lumière vers le passé d’un observateur jusqu’à la limite où ce cône atteint l’horizon de l’observateur.)

Maintenant revenons à ce que je disais sur un "univers fermé" : imaginons que la « géométrie » de l’univers soit finie (fermée). Figurons nous par exemple cet univers comme étant une sphère de rayon R grossissant dans le temps. (je sais normalement il faut imaginer une sphère 3D ou autre mais bon...)
L’horizon d’un observateur A correspond à un cercle tracé sur la sphère de centre A.
Si le cercle a un rayon plus grand que la longueur d’un « tour d’univers », c’est-à-dire grossièrement plus grand que 2piR, alors tous les éléments issus du big bang devraient être effectivement visibles. Et même certains éléments devraient peut-être être plusieurs fois visibles à différents âges de leur développement (si la lumière a eut le temps de faire plusieurs fois le « tour de l’univers »). Pour qu’il en soit ainsi il faut qu’aucun point situé sur la sphère ne s’éloigne de A à une vitesse supérieure à la célérité de la lumière.

Mais je ne crois pas que cette géométrie d’univers corresponde à ce que pensent les cosmologistes.

D’autre part à mon avis aucune galaxie « formée » n’est encore passée derrière l’horizon d’un observateur « terrestre ».
Cela vient du fait que l’on observe encore le rayonnement du découplage lumière/matière et qu’à cette époque les galaxies n’étaient pas encore formées.
Si un observateur, dans le passé, a pu « voir » une galaxie passer derrière l’horizon, alors le CMB, qui a été émis avant l’apparition des galaxies, devrait lui aussi être passé derrière l’horizon depuis longtemps. Par contre, pendant la phase d’inflation, quantité de quarks (ou objets qui peuplaient l’univers à cette époque) ont du passé derrière l’horizon des points.

A plus

[invite3de65c50]

Bonjour Ulyss,

J'ai bien lu ta réponse et j'arrive à suivre ton raisonnement, enfin je crois.
Effectivement, tu conçois que l'univers puisse être plus grand que l'univers observable, mais apparemment, ce n'est pas vraiment ton avis, si j'ai bien compris. Pourquoi pas? après tout, l'univers peut avoir une taille suffisamment petite pour que tout soit observable. Et ça se défend.
Mais tu dis ceci :

D’autre part à mon avis aucune galaxie « formée » n’est encore passée derrière l’horizon d’un observateur « terrestre ».
Cela vient du fait que l’on observe encore le rayonnement du découplage lumière/matière et qu’à cette époque les galaxies n’étaient pas encore formées.
Si un observateur, dans le passé, a pu « voir » une galaxie passer derrière l’horizon, alors le CMB, qui a été émis avant l’apparition des galaxies, devrait lui aussi être passé derrière l’horizon depuis longtemps. Par contre, pendant la phase d’inflation, quantité de quarks (ou objets qui peuplaient l’univers à cette époque) ont du passé derrière l’horizon des points.

L'horizon étant la limite visible, si elle s'éloigne à la vitesse de la lumière, tout ce qui se trouve à l'intérieur de l'univers visible, ne pourrait passer derrière cet horizon.
Par ailleurs tout ce qui se trouve derrière cet horizon ne peut entrer dans notre univers visible si l'univers est homogène.
Par conséquent, nous sommes condamnés à être le centre de l'univers visible dont les bords s'éloignent plus rapidement que tout ce qui se situe à l'intérieur.
Cela dit, l'univers peut très bien être ce que tu dit et être visible dans sa globalité, mais il y a deux problèmes que je me pose :
1- Si le cercle a un tour plus grand qu'un "tour d'univers" (je cite), alors ne devrions-nous pas pouvoir observer plusieurs fois les mêmes objets (galaxies quasars, etc ...) ?
2- La courbure de l'univers devrait être forte, et il semble au contraire qu'elle soit très faible.

Ici, je ne démontre rien, mais je me pose des questions, car mon avis personnel est que l'univers est bien plus grand que tout ce qu'on peut imaginer, même sans être infini.

Notre univers est enveloppé du fond diffus cosmologique tout comme un navire est entouré d'un épais brouillard sur l'océan, et où les parois se stuent toujours à peu près à égale distance.

[ulyss]

Bonjour Ulyss,

J'ai bien lu ta réponse et j'arrive à suivre ton raisonnement, enfin je crois.
Effectivement, tu conçois que l'univers puisse être plus grand que l'univers observable, mais apparemment, ce n'est pas vraiment ton avis, si j'ai bien compris. Pourquoi pas? après tout, l'univers peut avoir une taille suffisamment petite pour que tout soit observable. Et ça se défend..

Hello,
Pourquoi mon modèle n'est-il pas valable?
Les caractéristiques globales de l’univers ont été « choisies » avec une précision extrême, et la plus petite variation sur ces grandeurs élémentaires donnent des univers non viables. L’univers tel que je l’ai décris se serait sans doute effondré sur lui-même longtemps avant d’atteindre 13.7 milliards d’années. Des spécialistes pourraient certainement pouvoir te démontrer cela.

tu dis aussi:

L'horizon étant la limite visible, si elle s'éloigne à la vitesse de la lumière, tout ce qui se trouve à l'intérieur de l'univers visible, ne pourrait passer derrière cet horizon.
..

Je crois que tu fais fausse route.
Pour comprendre cela on peut avoir recours à l’image de l’univers-cake : l’univers est comme un immense cake aux raisins en train de gonfler. Les raisins sont les astres ou objets matériels occupant l’espace, la pâte est la trame de l’espace-temps, le gonflement du cake représente l’expansion de l’univers.
Si un grain de raisin essaie de se déplacer à travers la pâte, sa vitesse ne peut dépasser une certaine limite, la fameuse constante c (je sais on a jamais vu un grain essayer de se déplacer tout seul mais bon). Mais par contre, du fait du gonflement du cake, les grains vont s’éloigner « tous seuls » les uns des autres. Et si le gâteau est assez gros tu pourra trouver des grains suffisamment loin l’un de l’autre pour que leur vitesse d’éloignement soit supérieure à c.


D'autre part lorsque je disais qu’aucun galaxie n’était passée derrière l’horizon d’un observateur terrestre c’était pour répondre à alain_r, qui a fait une enooooorme confusion : l’expansion de l’univers s’accélère, mais on n’est pas encore parvenu au point où un observateur actuel ou passé ait pu observer une galaxie « formée » en train de passer derrière son horizon : car si tel était le cas, alors le rayonnement micro-onde à 3K, qui lui est beaucoup plus ancien que la formation des galaxies, aurait du depuis longtemps passé derrière notre horizon et nous ne devrions plus le percevoir.

A plus

[invite4793db90]

Salut,

ce n'est pas seulement possible mais même certain

Merci pour la réponse et le développement.

Cordialement.

[invite3de65c50]

Hello,
Pourquoi mon modèle n'est-il pas valable?
Les caractéristiques globales de l’univers ont été « choisies » avec une précision extrême, et la plus petite variation sur ces grandeurs élémentaires donnent des univers non viables. L’univers tel que je l’ai décris se serait sans doute effondré sur lui-même longtemps avant d’atteindre 13.7 milliards d’années. Des spécialistes pourraient certainement pouvoir te démontrer cela.

Je n'ai pas dit que ton modèle n'est pas valable, mais que j'en avais une autre vision.
Mais je vais peut-être poser une question bête, car ce modèle m'a l'air petit.

Qu'y a t-il derrière ?

Je crois que tu fais fausse route.
Pour comprendre cela on peut avoir recours à l’image de l’univers-cake : l’univers est comme un immense cake aux raisins en train de gonfler. Les raisins sont les astres ou objets matériels occupant l’espace, la pâte est la trame de l’espace-temps, le gonflement du cake représente l’expansion de l’univers.
Si un grain de raisin essaie de se déplacer à travers la pâte, sa vitesse ne peut dépasser une certaine limite, la fameuse constante c (je sais on a jamais vu un grain essayer de se déplacer tout seul mais bon). Mais par contre, du fait du gonflement du cake, les grains vont s’éloigner « tous seuls » les uns des autres. Et si le gâteau est assez gros tu pourra trouver des grains suffisamment loin l’un de l’autre pour que leur vitesse d’éloignement soit supérieure à c.


D'autre part lorsque je disais qu’aucun galaxie n’était passée derrière l’horizon d’un observateur terrestre c’était pour répondre à alain_r, qui a fait une enooooorme confusion : l’expansion de l’univers s’accélère, mais on n’est pas encore parvenu au point où un observateur actuel ou passé ait pu observer une galaxie « formée » en train de passer derrière son horizon : car si tel était le cas, alors le rayonnement micro-onde à 3K, qui lui est beaucoup plus ancien que la formation des galaxies, aurait du depuis longtemps passé derrière notre horizon et nous ne devrions plus le percevoir.

Oui, en effet, je comprends parfaitement cette façon de voir les choses quand tu parles du cake.
Et donc, j'ai une autre question :
As-tu connaissance d'objets dont la vitesse d'éloignement est supérieure à c de façon significative, et qui pourraient passer l'horizon ?

A plus

[ulyss]

As-tu connaissance d'objets dont la vitesse d'éloignement est supérieure à c de façon significative, et qui pourraient passer l'horizon ?

A plus

Non.
Déjà avant la sphère-horizon correspondant au décalage vers le rouge « infini », il y a la sphère d’émission du CMB , peut-on percevoir un signal de choses qui proviendrait de derrière le CMB ? Genre un signal issu de la nucléosynthèse ? Je pense que non car ce rayonnement a du être absorbé par la « soupe » telle qu’elle était avant le CMB, mais bon ….

[invite79aadfd3]

D'autre part lorsque je disais qu’aucun galaxie n’était passée derrière l’horizon d’un observateur terrestre c’était pour répondre à alain_r, qui a fait une enooooorme confusion : l’expansion de l’univers s’accélère, mais on n’est pas encore parvenu au point où un observateur actuel ou passé ait pu observer une galaxie « formée » en train de passer derrière son horizon : car si tel était le cas, alors le rayonnement micro-onde à 3K, qui lui est beaucoup plus ancien que la formation des galaxies, aurait du depuis longtemps passé derrière notre horizon et nous ne devrions plus le percevoir.

A plus

Les confusions, elles sont dans votre esprit. Vous semblez dire que tout objet situé devant la région d'émission du fond diffus cosmologique(la sphère de dernière diffusion) est visible, car son décalage vers le rouge est fini. C'est grossièrement faux. On voit la majorité des grosses galaxies à z = 0.01, on en voit la plupart à z = 1, on en voit moins à z = 2, plus beaucoup à z = 3... et plus rien au delà de z = 6. Non pas que ces objets n'existent pas, mais parce que ils ne sont plus assez lumineux pour être détectables. Même si on construit un méga giganto télescope, on ne fera que repousser la limite en z au delà de laquelle le flux lumineux est trop faible pour détecter les objets.

Ce qu'il se passe quand l'expansion est accélérée, c'est qu'un objet donné va se trouver apparaître de moins en moins lumineux (à supposer sa luminosité intrinsèque est constante au cours du temps pour simplifier). Et à un moment donné, il va en pratique disparaître. Alors vous semblez dire "il ne peut disparaitre tant que le fond diffus cosmologique situé derrière (et encore plus redshifté) sera visible". Mais c'est grossièrement faux ! Aujourd'hui il y a des tas de galaxies (dont le z est situé entre 6 et 20, 30) qui ne sont pas observables ! (cf ci-dessus) Et cela va aller en s'accentuant avec le temps : on peut montrer que dans un espace dominé par une constante cosmologique, le nombre d'objets observables (= dont le flux lumineux dépasse un certain seuil) décroît exponentiellement avec le temps.

Comment se fait-il que le fond diffus cosmologique reste, lui observable ? Simplement parce qu'il est immensément plus lumineux qu'une galaxie donnée : l'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique du FDC est dans les 25 à 50 fois plus grande que celle de tout les objets de l'univers observable réunis. Comptez dans les 100 milliards de galaxies dans l'univers observables, et vous avez une galaxie typique qui est intrinsèquement dans les 10^12 (mille milliards) de fois moins lumineuse que le FDC. Nul doute que quand tout ceci va devenir moins lumineux, c'est la galaxie qui disparaîtra en premier...

[invité576543]

on n’est pas encore parvenu au point où un observateur actuel ou passé ait pu observer une galaxie « formée » en train de passer derrière son horizon : car si tel était le cas, alors le rayonnement micro-onde à 3K, qui lui est beaucoup plus ancien que la formation des galaxies, aurait du depuis longtemps passé derrière notre horizon et nous ne devrions plus le percevoir

Bonjour,

L'argument ne me semble pas convaincant non plus, mais pour une autre raison (l'argument de luminosité ne me semble pas convaincant non plus). Une galaxie est un objet "ponctuel" aux échelles en question, alors que le RFC est un "objet" étendu à tout l'espace au moment de sa création. La conséquence en est que, même si une partie du RFC passe derrière notre horizon, il y en reste toujours une autre partie qui sera visible plus tard, qui passera plus tard derrière notre horizon.

En d'autres termes, la partie du RFC correspondant au lieu (comobile) d'une galaxie qui va passer l'horizon est bien déjà passée derrière l'horizon depuis longtemps. Mais le RFC que nous voyons vient d'un autre lieu. Il n'y a donc pas de contradiction.

Cordialement,

[invite3de65c50]

Non.
Déjà avant la sphère-horizon correspondant au décalage vers le rouge « infini », il y a la sphère d’émission du CMB , peut-on percevoir un signal de choses qui proviendrait de derrière le CMB ? Genre un signal issu de la nucléosynthèse ? Je pense que non car ce rayonnement a du être absorbé par la « soupe » telle qu’elle était avant le CMB, mais bon ….

Bonjour Ulyss,

Merci pour ta réponse, mais ça me paraît vague par rapport à ce que tu souhaites démontrer quant à l'univers observable.
Tu ne sembles pas sûr de ce que tu avances.
Cela dit, je n'ai rien contre cette théorie comme je l'ai déjà expliqué (elle est intéresante et doit être débattue), mais personnellement, je préfère défendre celle d'un univers fini mais bien plus grand que ce que l'on peut voir et imaginer.
Mon idée est simple, le fond diffus est notre horizon de la même façon que nous voyons l'horizon en pleine mer sur le mât d'un navire à 360°, ça ne veut pas dire que tout s'arrête à l'horizon !
Pour revenir à la question des grains de raisain sur le cake, ton explication me convient, mais ça me chiffonne quelque part et j'y reviendrais sur autre une discussion dans ce forum.

A+

[ulyss]

bonjour,

D’accord alain_r si vous me dites que ces galaxies ne sont plus assez lumineuses pour être détectables je vous comprends. Néanmoins même si une galaxie est passée derrière l’horizon à un instant t (en distance comobile), cette galaxie reste présente sur le cône de lumière vers le passé, et elle est située avant le CMB en « temps écoulé » ou en redshift si vous voulez, c’est à d. en abscisse curviligne le long d’une ligne du genre lumière vers le passé. (mais je vois sur un autre fil que vous ne pensez même pas que le redshift s’accroit avec la distance alors…)

Donc ces galaxies restent dans l’univers observable théorique (ils sont toujours sur le cône de lumière passé) même s’ils ne sont pas dans l’univers observé en pratique, car les télescopes actuels ne permettent pas de détecter des objets aussi peu lumineux. Et quel que soit la capacité d’un télescope il y aura toujours des galaxies inobservables car leur redshift sera trop important.

J’ai fait une figure pour expliquer mon point de vue.
On y voit les photons issus du CMB qui se « dilatent » avec le temps.
On y voit bien qu’aucun rayon lumineux ne peut provenir de derrière l’horizon. Les rayons lumineux « se courbent » vers le passé de tel sorte qu’ils n’atteignent jamais le « cône horizon » qui est la réunion des cercles horizons.
D’ailleurs ma figure fonctionne lorsque le rayon de l’horizon décroît mais s’il croit j’ai des problèmes pour dessiner tout cela, au niveau du contact (ligne de lumière)-horizon
Et cette figure n’est pas non plus en contradiction avec ce que dit mmy.

Je sais bien que les petits dessins c’est un peu fumeux et çà ne démontre rien, mais çà m’étonnerait fort que les véritables physiciens aient d’autre moyen de se représenter et « sentir » les choses…enfin si vous en connaissez je suis preneur.

Bon voilà ce que j’ai compris grâce à vos remarques, mais bon…

[ulyss]

Hello Vax, tu dis:

Merci pour ta réponse, mais ça me paraît vague par rapport à ce que tu souhaites démontrer quant à l'univers observable.
Tu ne sembles pas sûr de ce que tu avances.

Tu veux dire a propos d’un univers fermé dont l’expansion ne serait pas assez importante pour qu’aucun point ne s’éloigne de nous plus vite que la lumière ?
L’univers est globalement plat si j’ai bien compris, donc cette vision de l’univers passe à la trappe, non ?

Cela dit, je n'ai rien contre cette théorie comme je l'ai déjà expliqué (elle est intéresante et doit être débattue), mais personnellement, je préfère défendre celle d'un univers fini mais bien plus grand que ce que l'on peut voir et imaginer.

Je suis assez d’accord mais c’est un point de vue philosophique ou religieux.
Lorsque l’on parle d’un univers en physique, on parle de choses accessibles par des expériences (actuelles ou futures) d’une manière ou d’une autre et que l’on cherche à modéliser, à comprendre, à imaginer.
Si l’on parle de choses complètement inimaginables (inaccessible à la conscience ou plutôt au raisonnement) cela n’a plus rien à voir avec l’univers tel qu’il est conçu en physique.

Mon idée est simple, le fond diffus est notre horizon de la même façon que nous voyons l'horizon en pleine mer sur le mât d'un navire à 360°, ça ne veut pas dire que tout s'arrête à l'horizon !

Tout à fait d’accord avec toi.

A plus

[invite3de65c50]

[Bonjour Ulyss,

Je reviens rapidement sur ce sujet pour te répondre, car je n'ai malheureusement pas toujours le temps d'aller sur ce forum :

Hello Vax, tu dis:

Tu veux dire a propos d’un univers fermé dont l’expansion ne serait pas assez importante pour qu’aucun point ne s’éloigne de nous plus vite que la lumière ?
L’univers est globalement plat si j’ai bien compris, donc cette vision de l’univers passe à la trappe, non ?

Je ne suis pas d'accord quand tu affirmes que l'univers est globalement plat. Ou alors tu confonds avec l'homogénéité.
Que l'univers soit plat est une hypothèse parmi d'autres, et si c'est le cas, il est infini.

Je suis assez d’accord mais c’est un point de vue philosophique ou religieux.
Lorsque l’on parle d’un univers en physique, on parle de choses accessibles par des expériences (actuelles ou futures) d’une manière ou d’une autre et que l’on cherche à modéliser, à comprendre, à imaginer.
Si l’on parle de choses complètement inimaginables (inaccessible à la conscience ou plutôt au raisonnement) cela n’a plus rien à voir avec l’univers tel qu’il est conçu en physique.

Je défend le point de vue d'un univers fermé (ni fini, ni infini) et non plat, mais qui va au-delà de l'univers observable. Ce n'est ni un point de vue religieux, ni philosophique , et d'ailleurs je n'ai pas de religion.
C'est une théorie de base en cosmologie parmi quelques autres.
Par exemple, certains scientifiques pensent que l'univers est chiffonné (pourquoi pas ?), et malgré leur niveau d'étude, ils développent beaucoup d'idées (parfois très philosophiques), sans pouvoir démontrer quoique ce soit par des expériences concrètes.

Mais avant tout, ce qu'ils cherchent à faire, c'est principalement amener la communauté scientifique à élargir son horizon de recherche.

A plus

[ulyss]

bonjour VAX,
merci aussi de ta réponse

Je ne suis pas d'accord quand tu affirmes que l'univers est globalement plat. Ou alors tu confonds avec l'homogénéité.
Que l'univers soit plat est une hypothèse parmi d'autres, et si c'est le cas, il est infini.

Je défend le point de vue d'un univers fermé (ni fini, ni infini) et non plat, mais qui va au-delà de l'univers observable. Ce n'est ni un point de vue religieux, ni philosophique , et d'ailleurs je n'ai pas de religion.
C'est une théorie de base en cosmologie parmi quelques autres.
Par exemple, certains scientifiques pensent que l'univers est chiffonné (pourquoi pas ?), et malgré leur niveau d'étude, ils développent beaucoup d'idées (parfois très philosophiques), sans pouvoir démontrer quoique ce soit par des expériences concrètes.

A plus

Lorsque l'on dit que l'univers est globalement plat ou courbé, on se refère à la courbure de l'espace-temps décrite par la relativité générale. La relativité générale utilise un formalisme mathématique : la géométrie différentielle intrinsèque.
L'espace-temps n'est pas courbé pour rien, sans raison, en RG il est courbé par la masse.
D'ailleurs je n'en suis pas complètement sûr, peut-être est-ce ce qu'on appelle l'énergie-impulsion (qui correspond à des effets ajoutés de la masse et de la quantité de mvt me semble-t-il.) qui détermine la courbure locale "ajoutée" par un "objet".
Tout ceci est évalué par l'équation d'einstein.

Plus la densité de masse moyenne dans l'univers est importante, plus l'univers est globalement courbé. Il existe une valeur limite, au-delà delaquelle l'univers est hypersphérique, et en dessous de laquelle l'univers est euclidien (ou plat si tu veux). J'ai une estimation de cette valeur limite qui est de l'ordre de 10^-29 g/cm3 (tiré d'un ouvrage de vulgarisation)
Bon c'est assez schématique ce que je dis, car l'univers peut aussi globalement être à courbure négative, et d'ailleurs je ne suis pas un spécialiste.

Mais j'ai cru comprendre que les observations actuelles nous faisait dire que l'univers est globalement plat. Mais localement il a un aspect chiffoné bien sûr : chaque galaxie fait un creux si tu veux. (tu me diras qu'un creux de la taille d'une galaxie c'est pas un petit pli)
De plus le fait que l'expansion s'accélère va dans ce sens , puisqu'alors la densité massique baisse, et l'univers s'aplatit...A moins que tout cela ne soit compensé par la masse cachée...

De toute façon moi j’ai un autre point de vue, que j’exposerai peut-être un jour et qui est basé sur le fait que les particules ne sont pas localisées : elles ne sont localisés qu’au moment de leur interaction avec leur environnement. Avant cette interactions elles ne sont pas localisés : je pense donc que la notion de point doit être revu, bref je crois que pour bien décrire l’univers il faudrait utiliser un espace vectoriel non séparé, dont notre espace-temps 4D ne serait qu’une « approximation », une projection particulière, la gravité apparaissant comme une conséquence de cette « projection ».

Enfin tout ceci n’est que mon point de vue bien sûr

A plus

[invite3de65c50]

Bonjour Ulyss,

bonjour VAX,
merci aussi de ta réponse

Lorsque l'on dit que l'univers est globalement plat ou courbé, on se refère à la courbure de l'espace-temps décrite par la relativité générale. La relativité générale utilise un formalisme mathématique : la géométrie différentielle intrinsèque.
L'espace-temps n'est pas courbé pour rien, sans raison, en RG il est courbé par la masse.
D'ailleurs je n'en suis pas complètement sûr, peut-être est-ce ce qu'on appelle l'énergie-impulsion (qui correspond à des effets ajoutés de la masse et de la quantité de mvt me semble-t-il.) qui détermine la courbure locale "ajoutée" par un "objet".
Tout ceci est évalué par l'équation d'einstein.

Plus la densité de masse moyenne dans l'univers est importante, plus l'univers est globalement courbé. Il existe une valeur limite, au-delà delaquelle l'univers est hypersphérique, et en dessous de laquelle l'univers est euclidien (ou plat si tu veux). J'ai une estimation de cette valeur limite qui est de l'ordre de 10^-29 g/cm3 (tiré d'un ouvrage de vulgarisation)
Bon c'est assez schématique ce que je dis, car l'univers peut aussi globalement être à courbure négative, et d'ailleurs je ne suis pas un spécialiste.

Mais j'ai cru comprendre que les observations actuelles nous faisait dire que l'univers est globalement plat. Mais localement il a un aspect chiffoné bien sûr : chaque galaxie fait un creux si tu veux. (tu me diras qu'un creux de la taille d'une galaxie c'est pas un petit pli)
De plus le fait que l'expansion s'accélère va dans ce sens , puisqu'alors la densité massique baisse, et l'univers s'aplatit...A moins que tout cela ne soit compensé par la masse cachée...

D'après ce que j'en lis de temps à autres, on est loin d'avoir déterminé la véritable courbure de l'espace, s'il y en a une évidemment.
Mais même s'il est globalement plat, ou légèrement courbé de façon peu significative, ça n'empêche en rien qu'il puisse être hypersphérique, enfin je pense.
J'en reviens à faire l'analogie avec la Terre sur laquelle il faut prendre beaucoup d'altitude pour se rendre compte de sa courbure, car notre environnement visible ne nous permet pas suffisamment de nous en apercevoir.

En ce qui concerne l'expansion et la baisse de densité massique, l'idée est qu'une partie de la masse cachée constitue ce qu'on appelle le vide, et donc il y aurait effectivement cette compensation.
D'ailleurs, à mon avis, le vide n'est que matière, quelle qu'elle soit.

De toute façon moi j’ai un autre point de vue, que j’exposerai peut-être un jour et qui est basé sur le fait que les particules ne sont pas localisées : elles ne sont localisés qu’au moment de leur interaction avec leur environnement. Avant cette interactions elles ne sont pas localisés : je pense donc que la notion de point doit être revu, bref je crois que pour bien décrire l’univers il faudrait utiliser un espace vectoriel non séparé, dont notre espace-temps 4D ne serait qu’une « approximation », une projection particulière, la gravité apparaissant comme une conséquence de cette « projection ».

Enfin tout ceci n’est que mon point de vue bien sûr

A plus

Ok, tu as ton point de vue, et je dois dire qu'il est intéressant. Mais alors, pourrais-tu développer ta notion du point par rapport la définition actuelle ?
Je crois que le point correspond à un objet sans dimension (ou dimension zéro), sans masse ni épaisseur.
Ton avis m'intéresse.
En tous cas, je constate que tu souhaites aussi redéfinir certaines choses.

A plus