Oscillation et amortissement des fluctuations adiabatiques

[Seirios]

Bonjour à tous,

J'ai un petit problème de compréhension sur le dynamisme des fluctuations primordiales de densité adiabatiques :

Une fois les fluctuations adiabatiques entrées à l'intérieur de l'horizon, celles-ci se mettent à osciller comme une onde acoustique, concernant la matière baryonnique et le rayonnement. Néanmoins, à cause de la diffusion des photons sur les électrons, ces oscillations sont amorties, jusqu'à disparaître presque totalement sous une échelle caractéristique, la longeur de Silk (on peut également le voir avec une masse inférieur à la masse de Silk).

J'ai donc quelques points d'incompréhension :

Je ne comprends pas comment des fluctuations peuvent être extérieures à l'horizon...à moins que cela soit dû à l'inflation. Est-ce le cas ?

Ensuite, je ne vois pas pourquoi les fluctuations adiabatiques devraient se mettre à osciller une fois l'horizon dépassée Et j'ai également du mal à comprendre le mécanisme d'amortissement de ces fluctuations...

Quelqu'un pourrait-il m'aider ?

Merci d'avance
Phys2
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[invitea24ceb9f]

C'est costaux comme question …

Je ne connaît pas se phénomène, mais j'ai peut-être une piste de réponse à ta question :

Et j'ai également du mal à comprendre le mécanisme d'amortissement de ces fluctuations...

Si l'univers se dilate avec une dilution des électrons et photon, l'énergie de ses ondes ne se dissipe-t-elle pas ?

[invite88ef51f0]

Salut,

Je ne comprends pas comment des fluctuations peuvent être extérieures à l'horizon...à moins que cela soit dû à l'inflation. Est-ce le cas ?

Effectivement, on ne peut pas imaginer de processus générant efficacement des fluctuations supra-horizons, tous les phénomènes connus respectant la causalité. C'est donc l'inflation qui génère des fluctuations sous l'horizon, qui sortent ensuite dans la phase d'inflation puis rerentrent plus tardivement.

Ensuite, je ne vois pas pourquoi les fluctuations adiabatiques devraient se mettre à osciller une fois l'horizon dépassée

Parce que quand tu as une fluctuation dans un fluide, tu as une onde. Ce n'est pas surprenant. Le cas particulier est plutôt les fluctuations supra-horizon, qui n'évoluent quasiment pas à cause de leur trop grande taille.

Et j'ai également du mal à comprendre le mécanisme d'amortissement de ces fluctuations...

Le fait que les deux fluides (photons et baryons) soient couplés fait qu'ils "frottent" en quelque sorte (où le terme de "frottement" est à prendre au sens le plus large : c'est dû à des interactions électromagnétiques, pas à du contact).
C'est comme si tu cries dans le brouillard : la diffusion du son sur les gouttes d'eau fait qu'une partie de l'onde est partie. L'onde s'atténue donc. Tu disperses ton énergie dans toutes les directions, au lieu d'avoir une belle onde directionnelle.


Par contre, va falloir que t'arrêtes de progresser si tu veux continuer d'obtenir des réponses

[invite7edac043]

Je ne comprends pas comment des fluctuations peuvent être extérieures à l'horizon...à moins que cela soit dû à l'inflation. Est-ce le cas ?

t'es dans un univers primordial ici, non?
Avant le big bang, on considère que le vide était soumis à de nombreuses fluctuations quantiques . Une de ces fluctuations a été assez importante pour donner naissance au big bang et engendrait ainsi le processus de création de l'univers...
L'horizon est la limite des connaissances, c'est bien cela? L'extérieur de l'horizon pourrait très bien ressembler à "l'univers avant le big bang" et donc etre soumis aux meme fluctuations quantiques! Cependant si ces fluctuations adiabatiques n'étaient pas amorties à l'intérieur de l'horizon, n-y-aurait-il pas un risque qu'un processus similaire au big bang se produise dans le jeune univers?
Visiblement on a jamais observé un 2eme big bang donc l'hypothèse d'amortissemnent des fluctuations semble raisonnable.
Par contre, on peut envisager que plusieurs big bang se sont déroulés à différents endroits et à différents moments. Leurs horizons respectifs peuvent ne pas se recouper d'où notre ignorance concernant la pluralité des univers!
Le problème ici, c'est qu'on ne peut pas s'extérioriser de notre système d'étude c'est à dire notre cher univers.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Les fluctuations dont on parle sont celles qui ont eu lieu avant et pendant l'inflation et qui sont observables à la recombinaison dans le CMB. L'horizon désigne notre horizon causal.

L'amortissement n'est pas une hypothèse ad hoc pour sauver l'univers d'un "deuxième big bang", mais découle directement des équations d'évolution d'un système de fluides dans un univers en expansion.

[Seirios]

Par contre, va falloir que t'arrêtes de progresser si tu veux continuer d'obtenir des réponses

Je ne suis pas certain que ce soit un argument suffisant

Merci Coincoin