densité minimale

[invite1579bcbb]

Existe t-il une distance x maximale, rayon d'une sphère dont je suis au centre, telle que où que je sois dans l'univers un corps se trouve dans cette sphère?
-----

[vanos]

Bonjour,

Commençons par un petit rappel de la charte

2. La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes. Vous pouvez critiquer les idées, mais pas les personnes.

Merci
La question n'est pas claire.

Salut.

[Gilgamesh]

Existe t-il une distance x maximale, rayon d'une sphère dont je suis au centre, telle que où que je sois dans l'univers un corps se trouve dans cette sphère?

Tout dépend d'abord si tu te définis ou non en lien causalement avec ce point. Est ce un point qu'un rayon lumineux venant de toi pourrait atteindre (ou ce qui revient au même : est ce un point que tu pourrais voir dans la durée de vie de l'Univers ?)

a+

[invite88ef51f0]

Salut,
Qu'appelles-tu "corps" ? Selon que tu considères un atome ou un amas de galaxies, la réponse va beaucoup varier.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1579bcbb]

salut, je vais reformuler.
D'abord un exemple: si je suis sur un bateau perdu dans la méditérannée, je sais que dans un rayon maximal d'environ 300km, quelle que soit ma position dans la mer, il y a une terre.
De la même façon, si je suis dans un vaisseau perdu dans l'espace, y a t-il un rayon maximal tel que, à l'intérieur de la sphère qu'il dessine, je sois certain de trouver un corps celeste?

Merci d'avance

[invite1579bcbb]

je parle d'un objet dont l'action qu'il pourrait avoir sur moi serait persceptible

[invite1579bcbb]

Salut,
Qu'appelles-tu "corps" ? Selon que tu considères un atome ou un amas de galaxies, la réponse va beaucoup varier.

je parle d'un objet dont l'action qui pourrait avoir sur moi serait persceptible

[invite8c514936]

Salut,

Si par "corps céleste" tu veux dire "amas de galaxie", alors le rayon que tu cherches est de l'ordre de 100 millions d'années-lumière, la distance typique entre les amas de galaxies. Ceci dit il y a aussi des galaxies hors des amas, et il faudrait probablement réduire le nombre précédent d'un facteur 10 si par "corps céleste" tu veux plutôt dire "galaxie".

[invite88ef51f0]

Qu'est-ce que tu appelles "perceptible" ? Si c'est "sentir l'attraction gravitationnelle", ça dépendra de comment tu la mesures. Si c'est "voir la lumière", alors ça dépendra de ta vue, de si tu utilises un télescope, ...
Il faudrait que tu précises un peu le but de ta question, qu'on puisse un peu mieux la cerner.

[invite1579bcbb]

Qu'est-ce que tu appelles "perceptible" ? Si c'est "sentir l'attraction gravitationnelle", ça dépendra de comment tu la mesures. Si c'est "voir la lumière", alors ça dépendra de ta vue, de si tu utilises un télescope, ...
Il faudrait que tu précises un peu le but de ta question, qu'on puisse un peu mieux la cerner.

Par perceptible je veux dire qu'il aurait une action sur moi ou sur mon vaisseau; je ne prends pas en compte la lumière. Je voulais seulement savoir si on était capable de determiner avec certitude cette distance là, si il existait des endroits de l'espace à la densité anormalement faible ou plus globalement si il existait une uniformité de la répartition de tels objets

[invite88ef51f0]

L'action d'un corps éloigné ne s'arrête pas brusquement à une distance donnée, mais diminue progressivement.

si il existait des endroits de l'espace à la densité anormalement faible ou plus globalement si il existait une uniformité de la répartition de tels objets

Comme l'a indiqué Deep, la distance caractéristique est alors de l'ordre de 100 millions d'années-lumière.
Quand tu regardes comment les amas de galaxies se répartissent à très grande échelle, tu observes une structure filamentaire, avec des noeuds denses où se trouvent la plupart des galaxies, des filaments moins denses où il y a quelques galaxies et de grandes régions assez vides.
Par exemple, tu peux regarder cette image : http://www.projet-horizon.fr/IMG/jpg/slice25.jpg C'est une simulation et un côté de l'image représente une centaine d'années-lumière.
Celle-ci : http://www.projet-horizon.fr/IMG/jpg/slice-50mpc.jpg c'est environ 200 millions d'années-lumière.
Et ça http://www.projet-horizon.fr/IMG/jpg...24-125.dat.jpg c'est environ 2 milliards d'années-lumière.

[invite1579bcbb]

merci pour les images, c'est exactement ce dont j'avais besoin. Sais-tu comment ont été faites les simulations, à partir de quelles données de base?

[invite88ef51f0]

Les images que je t'ai données ont été réalisées en ne prenant en compte que la gravitation.
L'idée, c'est qu'on prend un grand nombre de particules (de l'ordre du milliard) qu'on met dans une boîte de manière régulière. Ensuite on les bouge un peu pour simuler les fluctuations primordiales qu'on observe. Puis on calcule le mouvement de chaque particule sachant qu'elles sont soumises à l'attraction gravitationnelle des autres et à l'expansion de l'univers. On a alors ce qu'on appelle l'"instabilité gravitationnelle" : les zones les plus denses vont s'effondrer sur elle-mêmes et devenir encore plus denses. Du coup si tu pars d'un tas de particules à peu près sphérique, il va s'effondrer selon la direction la plus courte pour former un mur (le terme technique est "pancake" ), puis selon la deuxième direction pour former un filament. La matière va donc être attirée par les filaments puis s'accréter dans les noeuds. Au final, on obtient donc cette structure particulière.
Pour réaliser ces simulations, on peut utiliser des programmes scientifiques en libre service (http://www.mpa-garching.mpg.de/gadget/). Ça peut tourner sur un PC normal pour les plus petits simulations, mais pour les plus grosses il faut commencer à prévoir une machine de calcul assez puissante (multiprocesseur, plusieurs Go de RAM) voire un supercalculateur.

On peut aussi essayer de faire des simulations plus réalistes en prenant en compte tous les effets hydrodynamiques (le gaz chaud va rayonner, former des galaxies, ...). Ça complique bien les calculs et il faut un supercalculateur.

Je t'ai donné des images de simulations numériques, mais on retrouve bien cette structure dans les observations. Pour cela, il faut déterminer la position d'un grand nombre de galaxies lointaines. Ça donne ce genre de choses : http://magnum.anu.edu.au/~TDFgg/Publ...es_3deg_bw.gif

[invite1579bcbb]

merci pour ces précisions; j'ai une autre question: est-ce que l'effet de la matière noire a été simulé( et si oui comment) ou est-ce que la simulation permet de montrer l'existence de la matière noire( et si oui comment a t-on fait pour effectuer la simulation sans en tenir compte)?

[invite88ef51f0]

La matière noire a ceci de particulier qu'elle n'interagit que gravitationnellement. Donc quand je parle de simulations avec seulement la gravité, on peut voir ça comme une simulation de la matière noire seule.
Dans les simulations hydrodynamiques, on prend en compte la matière noire (gravitation) et la matière usuelle (gravitation et hydrodynamique). Vu que la matière noire représente 80% de la matière, on est obligé de la prendre en compte pour avoir quelque chose de réaliste.
Ensuite, le fait que les observations correspondent aux simulations avec matière noire montrent bien que la matière noire est bien présente dans la réalité.

[invite1579bcbb]

Ok; et existe t-il des simulations à plus petite echelle, c'est-à-dire de la répartition, par exemple, de différents types d'étoiles dans les galaxies?

Puis pour en revenir à la répartition des amas de galaxies, peut-on parler d'uniformité à très grande echelle (image de 2 milliards d'al de côté), et d'amas de superamas?

[invite88ef51f0]

Ok; et existe t-il des simulations à plus petite echelle, c'est-à-dire de la répartition, par exemple, de différents types d'étoiles dans les galaxies?

Oui, tout à fait. On peut simuler simplement un amas, simplement une galaxie (notamment il y a beaucoup à apprendre des simulations de fusion de galaxies), simplement une étoile, ... Il faudra adapter un peu la simulation pour utiliser la physique la plus appropriée. Chaque échelle est riche d'informations.

Puis pour en revenir à la répartition des amas de galaxies, peut-on parler d'uniformité à très grande echelle (image de 2 milliards d'al de côté), et d'amas de superamas?

Parfaitement. Une hypothèse de base de la cosmologie est le principe cosmologique : l'univers est homogène et isotrope. "Homogène" ça veut dire que tous les points sont équivalents et "isotrope" que toutes les directions sont équivalentes. Bien entendu, ce n'est pas rigoureusement exacte à "petite" échelle. Mais ce principe est bien vérifié en moyenne à grande échelle (quelques centaines de millions ou quelques milliards d'années-lumière). C'est ce qu'on commence à voir sur des grandes simulations comme celles-ci : http://www.projet-horizon.fr/IMG/jpg...24-125.dat.jpg (environ 2 milliards d'années-lumière de côté)

[invite1579bcbb]

Ok, merci beaucoup

[invite269727a2]

non je ne crois pas