Accélération de l'expansion

[Deedee81]

Bonjour,

J'ai une question qui me tarabuste.
Long préliminaire, question(s) à la fin.

L'accélération de l'expansion a pu être
constatée grâce à l'observation des supernovae de type Ia.
En fait, l'observation de leur courbe de
luminosité : durée et magnitude étant reliée
par une loi remarquablement simple et précise.

Ces supernovae constituent donc d'excellentes
chandelles cosmiques pour déterminer les
distances. Et la comparaison au décalage
vers le rouge permet de vérifier les
déviations à la loi de Hubble.

Mais j'ai lu récemment (environ un an) dans
PLS, si je me souviens bien, qu'on avait découvert
l'existences de certaines supernovae légèrement
atypiques. C'est-à-dire pour lesquelles
la loi liant la durée à l'intensité de la courbe
de lumière est légèrement différente.
C'était évidemment difficile à voir puisqu'il
fallait observer des supernovae suffisament
proches pour avoir une mesure précise de
leur distance (au moins relative).

Ces différences ne semblent pas remettre en
cause le fait que ce sont d'excellentes chandelles
qui confirment admirablement bien la loi de Hubble
et qui en outre, grâce à la dilatation du temps
affectant la durée de la courbe de luminosité,
fournissent une confirmation que le redshift n'est
pas dû à une espèce de "lumière fatiguée".

Mais ces résultats atypiques sont à prendre
en compte. Ces supernovae atypiques pourraient avoir
varié en nombre au cours de l'histoire de l'univers.
Et cela pourrait fausser légèrement l'estimation
des distances grâce à ces chandelles.

Légèrement est le mot. Mais l'écart (accélération)
à la loi de Hubble aussi est léger !
Et ces découvertes de supernovae atypiques
me font douter.

D'où les questions :
- connaissez vous l'existence de ces résultats atypiques ?
- Pensez-vous que cela pourrait remettre en cause
la découverte de l'accélération de l'expansion ?
Ou des articles ont-ils déjà été publié
sur ce point ?

Merci de vos lumières cosmiques
-----

[invite88ef51f0]

Salut,
Il faut voir que si on a une supernova atypique, ça se verra à mon avis dans les barres d'erreur des mesures (on aura une plus grande dispersion statistique). Donc ça augmente l'incertitude sur les paramètres cosmologiques, mais pas la valeur.
Et puis de toute façon, les valeurs des paramètres cosmologiques sont confirmées par d'autres expériences (fond diffus, ...). Tu ne pourras donc pas te débarrasser de l'énergie noire comme ça !

Déjà sans prendre en compte les cas particuliers, il existe des corrections empiriques qui permettent de réduire la dispersion. En regardant l'évolution de la luminosité, on sait quelles corrections apporter et donc mieux calibrer la relation entre luminosité et distance.

Mais il est clair que pour gagner de la précision, il faut mieux comprendre le mécanisme des SN.
Par exemple, il faudrait mieux connaître l'influence de la métallicité sur la luminosité de la SN, pour savoir si nos chandelles évoluent...

Ce n'est pas mon domaine, donc je ne saurais t'en dire plus, mais il y a de quoi faire !

[Deedee81]

Il faut voir que si on a une supernova atypique, ça se verra à mon avis dans les barres d'erreur des mesures (on aura une plus grande dispersion statistique). Donc ça augmente l'incertitude sur les paramètres cosmologiques, mais pas la valeur.

Ah oui ! Tu as raison pour la dispersion
statistique. C'est bête, mais je n'avais
pas pensé à ça !
(c'est d'autant plus bête que j'ai déjà abordés
les aspects statistiques dans d'autres domaines
apparentés comme les mirages gravitationnels
et les "coincidences" astronomiques)

Et puis de toute façon, les valeurs des paramètres cosmologiques sont confirmées par d'autres expériences (fond diffus, ...). Tu ne pourras donc pas te débarrasser de l'énergie noire comme ça !

Arf, dommage

Mais en ce qui concerne le fond diffus et autre
simulation de formation des grandes structures,
n'est-ce pas une confirmation indirecte ?
(qui dépend fortement des modèles)

Mais bien entendu ta réponse ci-dessus
répond à mon interrogation.
Mes doutes sont levés

[...]
Ce n'est pas mon domaine, donc je ne saurais t'en dire plus, mais il y a de quoi faire !

En tout cas, je te remercie beaucoup
pour ta réponse. J'en apprend tous les
jours

[invite79aadfd3]

Bonjour,

J'ai une question qui me tarabuste.
Long préliminaire, question(s) à la fin.

L'accélération de l'expansion a pu être
constatée grâce à l'observation des supernovae de type Ia.
En fait, l'observation de leur courbe de
luminosité : durée et magnitude étant reliée
par une loi remarquablement simple et précise.

Ces supernovae constituent donc d'excellentes
chandelles cosmiques pour déterminer les
distances. Et la comparaison au décalage
vers le rouge permet de vérifier les
déviations à la loi de Hubble.

Mais j'ai lu récemment (environ un an) dans
PLS, si je me souviens bien, qu'on avait découvert
l'existences de certaines supernovae légèrement
atypiques. C'est-à-dire pour lesquelles
la loi liant la durée à l'intensité de la courbe
de lumière est légèrement différente.
C'était évidemment difficile à voir puisqu'il
fallait observer des supernovae suffisament
proches pour avoir une mesure précise de
leur distance (au moins relative).

Ces différences ne semblent pas remettre en
cause le fait que ce sont d'excellentes chandelles
qui confirment admirablement bien la loi de Hubble
et qui en outre, grâce à la dilatation du temps
affectant la durée de la courbe de luminosité,
fournissent une confirmation que le redshift n'est
pas dû à une espèce de "lumière fatiguée".

Mais ces résultats atypiques sont à prendre
en compte. Ces supernovae atypiques pourraient avoir
varié en nombre au cours de l'histoire de l'univers.
Et cela pourrait fausser légèrement l'estimation
des distances grâce à ces chandelles.

Légèrement est le mot. Mais l'écart (accélération)
à la loi de Hubble aussi est léger !
Et ces découvertes de supernovae atypiques
me font douter.

D'où les questions :
- connaissez vous l'existence de ces résultats atypiques ?
- Pensez-vous que cela pourrait remettre en cause
la découverte de l'accélération de l'expansion ?
Ou des articles ont-ils déjà été publié
sur ce point ?

Merci de vos lumières cosmiques

Les supernovae atypiques sont rarement de type Ia, c'est bien pour cela que l'on prend celles-ci pour mesurer l'acceleration de l'expansion. Maintenant, il est vrai que le mecanisme meme d'une supernova de type Ia n'est pas bien connu. Par exemple, on ne sait pas si l'explosion est une detonation ou une deflagration. On ne sait pas non plus si l'explosion est du a l'accretion de masse de la part d'un compagnon massif, ou a la collision de deux naines blanches (a priori c'est la seconde hypothese qui parait la plus vraisemblable, d'autant qu'on n'a pas retrouve de compagnon massif dans le remanent de SN 1006, mais parmi les supernovae de type Ia on en trouve des atypiques qui ne sont pas utilise pour l'extraction des parametres, mais qui pourraient s'expliquer par la premiere configuration). En tout etat de cause, le fait est que 1) quel que soit le mecanisme on ne s'attend pas a ce qu'il y ait de grandes disparite de magnitude absolue dans l'explosion 2) on observe qu'a redshift donne il n'y a pas de grande disparite en terme de magnitude apparente. La question qui se pose est de savoir s'il peut exister un effet d'evolution, qui affecterait la magnitude absolue en fonction du redshift, mais la spectroscopie laisse peu d'espoir pour cela car precisement, on observe le meme spectre pour ces supernovae.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Les supernovae atypiques sont rarement de type Ia, c'est bien pour cela que l'on prend celles-ci pour mesurer l'acceleration de l'expansion. Maintenant, il est vrai que le mecanisme meme d'une supernova de type Ia n'est pas bien connu. Par exemple, on ne sait pas si l'explosion est une detonation ou une deflagration.

Là j'ai vraiment appris quelque chose !
J'aurais pensé que la détonation était évidente
(mais bon, je dis juste cela intuitivement, en
réalité je ne me suis jamais posé la question )

La question qui se pose est de savoir s'il peut exister un effet d'evolution, qui affecterait la magnitude absolue en fonction du redshift, mais la spectroscopie laisse peu d'espoir pour cela car precisement, on observe le meme spectre pour ces supernovae.

Franchement, un effet "global" (affectant toute la population
et donc difficile à discriminer) j'y crois peu. Mon (ex)doute
ne venait pas de là

Merci pour toutes ces explications

[invite79aadfd3]

Franchement, un effet "global" (affectant toute la population
et donc difficile à discriminer) j'y crois peu. Mon (ex)doute
ne venait pas de là

Merci pour toutes ces explications

La métallicité des étoiles varie avec le temps, du fait de l'enrichissement du milieu interstellaire par les explosions d'étoiles massives. Il n'est donc pas complètement évident que la population des naines blanches donnant lieu à une supernova de type Ia soit parfaitement stable.

[Deedee81]

La métallicité des étoiles varie avec le temps, du fait de l'enrichissement du milieu interstellaire par les explosions d'étoiles massives. Il n'est donc pas complètement évident que la population des naines blanches donnant lieu à une supernova de type Ia soit parfaitement stable.

Ah oui, bonne remarque.
Mais évidemment la métallicité ne change pas
de manière identique sur toutes les naines blanches.
Je suppose que cela se verrait sur l'analyse
statistique.
Merci,

[invite88ef51f0]

Je suppose que cela se verrait sur l'analyse
statistique.

Non. Parce que là on modifie la moyenne, et pas juste la variance, vu que la métallicité a globalement tendance à augmenter. C'est donc quelque chose à étudier si on veut utiliser des SN lointaines.

[Deedee81]

Non. Parce que là on modifie la moyenne, et pas juste la variance, vu que la métallicité a globalement tendance à augmenter. C'est donc quelque chose à étudier si on veut utiliser des SN lointaines.

Et là tu fais donc resurgir mon doute
Donc, à suivre.
Merci,

[invite3884ba83]

Non. Parce que là on modifie la moyenne, et pas juste la variance, vu que la métallicité a globalement tendance à augmenter. C'est donc quelque chose à étudier si on veut utiliser des SN lointaines.

Si les SNIa viennent de la coalescence de 2 naines blanches, et que les naines blanches sont des étoiles très âgées (petite masse, évolution lente, et au terme de leur évolution), elles devraient toutes avoir à peu près la même métallicité, celle d'origine. Ce n'est pas ce qu'indique la quasi-identité des spectres des SNIa quelle que soit leur distance?

Existe-t-il par contre une corrélation entre la luminosité (et la couleur) des SNIa et leur galaxie hôte?

Cordialement

[invitec0deeed2]

Sait-on depuis combien de temps l'accélération de l'expansion a-t-elle commencé ?

[invite7af3fa3c]

Depuis le big bang, je dirais.

[invite79aadfd3]

Sait-on depuis combien de temps l'accélération de l'expansion a-t-elle commencé ?

Depuis quelques milliards d'annees (environ cinq)), le nombre exact dependant des proprietes de l'energie noire, qui sont aujourd'hui difficiles a mesurer. Pendant le plus clair de son histoire, l'univers a eu une expansion deceleree.

[invite79aadfd3]

Si les SNIa viennent de la coalescence de 2 naines blanches, et que les naines blanches sont des étoiles très âgées (petite masse, évolution lente, et au terme de leur évolution), elles devraient toutes avoir à peu près la même métallicité, celle d'origine. Ce n'est pas ce qu'indique la quasi-identité des spectres des SNIa quelle que soit leur distance?

Existe-t-il par contre une corrélation entre la luminosité (et la couleur) des SNIa et leur galaxie hôte?

Cordialement

Il existe des influences environnementales. On sait que le taux de supernovae (et leur type) depend de la galaxie consideree. On sait aussi que l'on assiste a un rougissement (pas un decalage vers le rouge, mais une absorption differentielle entre lumiere rouge et lumiere bleue) plus ou moins important selon la quantite de poussiere existant dans une galaxie donnee, qui elle meme depend de son type.

[invitec0deeed2]

Depuis quelques milliards d'annees (environ cinq)), le nombre exact dependant des proprietes de l'energie noire, qui sont aujourd'hui difficiles a mesurer. Pendant le plus clair de son histoire, l'univers a eu une expansion deceleree.

Merci pour cette réponse.

Pourquoi l'énergie noire s'est-elle manifestée après 13-5 = 8 milliards d'années ?

[invite3884ba83]

Merci pour cette réponse.

Pourquoi l'énergie noire s'est-elle manifestée après 13-5 = 8 milliards d'années ?

Parce que c'est une densité constante d'énergie (rigoureusement si c'est une constante cosmologique, à peu près si c'est une autre forme, quintessence ou analogue), constante au cours du temps, tandis que la densité d'énergie de la matière et du rayonnement diminue du fait de l'expansion qui la dilue. Donc l'énergie noire finit tôt ou tard par dominer la matière et le rayonnement. Que cela ait eu lieu au bout de quelques milliards d'années, plutôt que de 1 seconde ou 10⁹⁹ ans, est une question irrésolue.

Cordialement

[invite3591f2af]

dans l'espace il y un nombre(infini)de combinaisons atypiques et si on observe quelque chose dans une direction donnée,à mon avis cette chose est unique
Il est vrais que les naines blanches ,geantes rouges,supernova ect... Avec leur spectre donnent des indication precises de leur etat de (santé) et eventuellement leur age mais il ne faut pas se baser la dessus pour dire que l'univers est en expansion. Tant qu'on aura pas defini le point de depart on n'en saura pas plus. Pour faire plus simple,l'espace se dillu dans la dierction opposée de la (boule )de matiére qui l'a crée( le coup de la bille de colorant qui tombe dans l'eau)

[invite3591f2af]

de plus je pense je pense que l'energie noire est dure à broyer et les trous noir ne sont pas des trous mais plutot des sphere de vide j'ai bien dis de vide car l'antimaiére c'est de la matiéere en quelque sorte et elle n'a pas besoin d'absorber de la matiére tandis que le vide peu et doit absorber la matiére et surtout à tres grande vitesse.Bon ne m'en veuillez pas ,cela reste mon idée

[invite3591f2af]

l'expansion ne s'accelere pas au contraire elle est de plus en plus lente du fait de son eloignement du jet originel

[invite3591f2af]

il n'y a pas de big bang je dirais que c'est un jet d'energie mais pas une explosion

[inviteb69fb0b4]

l'energie noire est dure à broyer ......Bon ne m'en veuillez pas ,cela reste mon idée

bon on t'en voudra pas parce que c'est assez drôle (broyer du noir, je viens de comprendre ), mais si le fil est ferme au motif que tu donnes tes idees alors que tu t'es engagé à ne pas le faire en signant la charte, là on t'en voudra...

[invite7af3fa3c]

Mon bon lebonjosephharry, tes idées sont sympas, je les aime bien, mais elles ne cadrent pas du tout avec les observations !

Non, le big-bang n'est pas un jet d'énergie : c'est la baisse de densité de l'univers.
Non, l'expansion n'est pas en train de ralentir, bien au contraire : elle est de plus en plus rapide.
Non, les trous noirs ne sont pas des sphères de vide : le vide n'attire rien, sinon la curiosité, alors que les trous noirs, ça attire tout ce qui passe à portée de leur champ gravitationnel.
Etc...