fdc et univers multiconnexe

[invite1390086e]

Bonjour,

Si l'univers est multiconexe ont devrait recevoir, de nos jour, la lumière mise par notre région de l'univers il y'a longtemps, une fois que celle ci ai effectué un "tour d'univers". Ce fond lumineux viendrait de toutes part, tout comme le fond diffus cosmologique. N'est-il pas possible que les deux soient une seule et même chose ou que les deux soient mélangés et rendent difficile leur observation séparée ?
Autre question, si l'univers est multiconnexe, la lumière émise par notre galaxie a-t-elle eu le temps de faire un ou plusieurs tours d'univers ? si oui, combien ?

Merci
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[Seirios]

Bonjour,

N'est-il pas possible que les deux soient une seule et même chose ou que les deux soient mélangés et rendent difficile leur observation séparée ?

Je pense qu'il serait possible de les distinguer par leur énergie, mais je ne pourrais pas t'en dire plus...

Autre question, si l'univers est multiconnexe, la lumière émise par notre galaxie a-t-elle eu le temps de faire un ou plusieurs tours d'univers ? si oui, combien ?

Tout dépend de la distance nécessaire à un retour à la source. Mais grâce à certaines observations, les scientifiques ont réussi à dire que si notre univers était multiconnexe, il devrait avoir une taille supérieure au milliard de parsecs. Cependant, les observations du fond diffus cosmologique par le satellite WMAP montre une "un spectre des puissances angulaires des anisitropies" légèrement plus faible que prévu, et cela pourrait s'expliquer par un univers multiconnexe (par contre j'avoue avoir du mal à comprendre ce que représente ce spectre...)


PS : une petite remarque quant au titre : le fond diffu cosmologique est plus couramment abrégé par CMB (pour Cosmic Microwave Background)

[invite88ef51f0]

Salut,
Quand on regarde le CMB, on voit tout l'univers observable d'un coup. Si l'univers était multiconnexe avec une taille caractéristique plus petite que celle de l'univers observable, alors on devrait voir sur le CMB certains motifs particuliers, propre à la topologie considérée.

Or on en trouve pas de très net. Donc si l'univers est multiconnexe, il doit être plus grand que l'univers observable grosso modo.

Cependant, les observations du fond diffus cosmologique par le satellite WMAP montre une "un spectre des puissances angulaires des anisitropies" légèrement plus faible que prévu, et cela pourrait s'expliquer par un univers multiconnexe (par contre j'avoue avoir du mal à comprendre ce que représente ce spectre...)

Ce spectre est une décomposition en modes des petites anisotropies qu'on observe sur les cartes. C'est un peu comme une transformée de Fourier, mais adaptée à la sphère. On se demande quelle est l'énergie dans les modes de telle période, puis de telle autre, ... On peut alors tracer une jolie courbe pleine de pics.
Les traces d'un univers multiconnexe seraient dans les premiers modes, ceux de plus grande période, car comme je l'ai dit il devrait être grand. On observe effectivement un léger écart dans cette région par rapport à ce qu'on attendrait. Mais l'incertitude dans cette zone est grande. Et pire ! On ne peut rien faire pour diminuer l'incertitude dans cette zone à cause de ce qu'on appelle la variance cosmique. Je m'explique. Prenons un mode de petite longueur d'onde. On peut le trouver dans plein de petites régions du ciel, et faire des statistiques dessus, donc au final l'incertitude est faible. Maintenant pour un mode à peine plus petit que l'univers observable, on aura à peine quelques zones du ciel à se mettre sous la dent. Les barres d'erreur seront énormes.
Il faudrait attendre que notre univers observable grandisse (disons quelques milliards d'années) ou trouver un moyen de connaître le CMB d'un observateur situé à plusieurs milliards d'années.

Le mieux c'est de voir tout ça en image :
http://map.gsfc.nasa.gov/m_ig/060911...Spectrum18.png
C'est le spectre donné par WMAP. En abscisse, c'est le mode : c'est en gros le rapport entre la taille du ciel et la taille de longueur d'onde. En ordonnée, c'est en gros l'énergie dans ce mode. On regarde la partie tout à gauche. L'enveloppe grisée représente la variance cosmique. On est en train de se poser des questions métahphysiques à parit des deux points qui sont un peu bas...

[invite52c52005]

Les traces d'un univers multiconnexe seraient dans les premiers modes, ceux de plus grande période, car comme je l'ai dit il devrait être grand. On observe effectivement un léger écart dans cette région par rapport à ce qu'on attendrait. Mais l'incertitude dans cette zone est grande. Et pire ! On ne peut rien faire pour diminuer l'incertitude dans cette zone à cause de ce qu'on appelle la variance cosmique. Je m'explique. Prenons un mode de petite longueur d'onde. On peut le trouver dans plein de petites régions du ciel, et faire des statistiques dessus, donc au final l'incertitude est faible. Maintenant pour un mode à peine plus petit que l'univers observable, on aura à peine quelques zones du ciel à se mettre sous la dent. Les barres d'erreur seront énormes.

Bonjour,

donc d'après ce que tu dis, on n'a rien à attendre de nouveau de la mission Planck (départ en juillet 2008) sur cette partie de la courbe ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Tout à fait. Là où Planck va apporter beaucoup, c'est sur la droite de la courbe. Ça correspond aux modes de très petites longueurs d'onde, donc il faut une très bonne résolution. Sur la courbe de WMAP on voit que les derniers points commencent à avoir de grandes barres d'erreur. Planck permettra, grâce à sa meilleure résolution, de diminuer ses erreurs expérimentales et d'observer le pic suivant.

La variance cosmique est une limite fondamentale. Tout ce qu'on peut faire, c'est améliorer les traitements statistiques pour se rapprocher de cette limite.