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Galaxies: effet Doppler?



  1. #1
    paulb

    Galaxies: effet Doppler?


    ------

    Bonjour,
    Le décalage vers le rouge du spectre des galaxies lointaines est expliqué par tous les manuels par l'effet Doppler. Ce raisonnement me paraît incohérent, car il suppose l'émission du signal considéré dans le référentiel terrestre: la Terre serait immobile et la galaxie "s'éloignerait", laissant derrière elle un train d'ondes "étiré" à cause de sa vitesse d'éloignement. Ce raisonnement vient de l'analogie avec l'effet sonore: la vitesse de propagation du son est de 300 m/sec pour l'observateur terrestre, mais pour le pilote d'avion c'est la vitesse du son plus sa propre vitesse (vers l'arrière) ou moins sa vitesse (vers l'avant). La vitesse de la lumière, quelque soit le référentiel est constante, ce qui élimine l'effet Doppler.
    Supposons qu'une supernova très très lointaine ait émis il y a 13 milliards d'années un signal lumineux provenant de la radiation provoquée par la transition entre les niveaux 2p1 0 et 5d5 du krypton 86 (vous l'avez compris, c'est la définition d'une longueur de 1 mètre). Nous connaissons donc la longueur du signal, 1 m et le nombre de longueurs d'onde: N=1 650 763,73. La longueur d'onde est donc de 1/N=~606 nm (nanomètre). Dans le référentiel de la supernova (supposée immobile) le train d'onde qui part à la vitesse de la lumière: c (~300 000 km/sec)a donc exactement 1 m de longueur.
    Quelles sont les données inchangées et pourquoi:
    1/ le nombre d'oscillations: N, c'est une certitude par définition;
    2/ la vitesse de la lumière, constante dans quelque référentiel que ce soit. C'est une certitude selon la théorie de la relativité.
    Le train d'ondes arrive à Terre: le nombre d'oscillations n'a pas changé, la vitesse de la lumière est toujours "c" (dans le référentiel Terre). Si la fréquence observée a diminué, ce ne peut provenir que de l'allongement dans l'espace du "mètre primitif". C'est cohérent avec l'expansion de l'espace, que le signal a subi pendant son parcours: le mètre primitif s'est allongé. Ainsi le temps de réception du signal s'est allongé à son tour, ce qui donne une fréquence plus basse, donc décalage du spectre vers le rouge.
    Ce ne serait donc pas l'effet Doppler, mais l'expansion de l'espace qui expliquerait le décalage.
    Vrai ou faux?
    Amicalement paulb

    -----

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  3. #2
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Rebonjour,
    C'est après avoir écrit mon papier que j'au lu la FAQ de deep_turtle. Cette phrase (message #6):
    "Si on appliquait naïvement la relation entre décalage vers le rouge et vitesse de l'effet Doppler, on trouverait des vitesses supérieures à 6 fois la vitesse de la lumière. Ceci n'est pas un paradoxe dans la mesure où l'on est totalement hors du domaine de validité de l'effet Doppler dans ce cas... "
    semble confirmer ce que je pensais. J'aimerais donc savoir si, en faisant les calculs en fonction de mon hypothèse, on arriverait au même décalage vers le rouge que la valeur actuellement retenue. C'est vrai que le calcul se "mordrait la queue", puisqu'on calcule la vitesse d'expansion en partant de l'hypothèse Doppler!
    Ce qui corse (pour moi) le problème c'est que je crois impossible de dire si l'expansion a été constante depuis le big-bang et si oui, en une, deux ou trois dimensions (est-ce que c'est la longueur, la surface ou le volume qui double tous les x temps).
    Pour tout dire, je nage…
    Amicalement paulb.

  4. #3
    Madarion

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Là tu accumule un peut trop les choses, mais j'en retient deux :

    1)
    Le décalage vers le rouge du spectre des galaxies lointaines est expliqué par tous les manuels par l'effet Doppler. Ce raisonnement me paraît incohérent, car il suppose l'émission du signal considéré dans le référentiel terrestre
    Oui est c'est sa le problème, la généralisation. Il a sûrement un os dans la logique mais actuellement il est indétectable.

    2)
    Ce ne serait donc pas l'effet Doppler, mais l'expansion de l'espace qui expliquerait le décalage.
    Moi je ve bien te suivre mais pour les galaxies qui ce rapprochent ? (Décalage vers le bleu). Si tu retient ce principe alors tu sous attend qu'Il y aurait des zones de contractions à l'inverse ?
    Dernière modification par Madarion ; 07/05/2005 à 19h14.

  5. #4
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par paulb
    Ce ne serait donc pas l'effet Doppler, mais l'expansion de l'espace qui expliquerait le décalage.
    Vrai ou faux?
    Amicalement paulb

    Complétement vrai et bien connu depuis les années 30.Les explications par effet Doopler sont des simplifications trés grand public.Normallement tous les bons bouquins de vulgarisations (ex Weinberg) le disent clairement.
    Plus un corps est loin plus le paquet d'onde du photon a voyagé longtemps et a vu sa longueur d'onde principale être dilatée par l'expansion de l'espace d'où le redshift qui ne suit la loi linéaire de Hubble qu'en première approximation.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Madarion

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Oui, sa je sais aussi que c'est connu depuis longtemps, mais pour les rapprochements apparents ?

  8. #6
    Plasma

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Salut paulb,

    Comme j'ai essayer de l'expliquer ici , la comparaison avec les tapis roulant, imagine que la lumière (incarnée par toi) et l'expansion de l'Univers (le tapis roulant). Tu vas dans un sens, mais le tapis t'amènes dans le sens inverse. Si le tapis tourne plus vite que toi tu cours, tu sera quand même mené vers l'arrière.

    Autre exemple, tu (lumière) descend d'un autobus (astre qui t'émet) à un arrêt pour prendre une autre autobus (Terre, astre à atteindre)qui va dans le sens inverse de celui que tu viens de prendre. Ils partent en même temps, tu cours pour rattraper le deuxième autobus (Terre), mais la distance entre vous deux grandit. Tu réalise que tu ne le rattraperas jamais, tu décides donc de retourner à le premier autobus, mais celui-ci aussi s'éloigne. La «vitesse» qui crée la distance entre les deux autobus (astres) est plus rapide que toi.

    Plasma

    PS: je ne dis pas que tu as tort, même d'une certaine manière, je voudrais m'assurer que mes comparaisons sont bonnes, qui ressemblent, je crois, à tes explications.

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  10. #7
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Bonjour, merci de toutes vos réponses!
    Merci, mthéory, de ta confirmation datant des années 30, alors que je pensais avoir eu une idée géniale! Ça vous apprend à être modeste.
    Et le décalage vers le bleu? Là je cale. Est-ce qu'il y en a des exemples? Ça foutrait tout par terre. Avez-vous des lumières?
    Amicalement paulb.

  11. #8
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par paulb
    Bonjour, merci de toutes vos réponses!
    Merci, mthéory, de ta confirmation datant des années 30, alors que je pensais avoir eu une idée géniale! Ça vous apprend à être modeste.
    Et le décalage vers le bleu? Là je cale. Est-ce qu'il y en a des exemples? Ça foutrait tout par terre. Avez-vous des lumières?
    Amicalement paulb.

    Pas de problème,prends un balon et fait un quadrillage dessus,les galaxies sont en moyenne à l'intersection des lignes du quadrillage.
    Dessines une longueur d'onde,si tu gonfles le balon évidemment tu constates que cette longueur augmente avec le temps.
    C'était pour bien fixé les idées ,tu constates alors que c'est l'espace qui se dilate mais que par rapport au quadrillage les galaxies sont IMMOBILES!(au passage c'est ce qu'on appelle les coordonnées comobiles en RG).
    Maintenant ça c'est une première approximation,si tu dis que les galaxies sont représentées non plus par les points précédents mais par des fourmis qui se baladent sur le balon en expansion et bien certaines vont se rapprocher et d'autres s'éloigner.
    Ainsi ,surimposé au redshift d'expansion peut se trouver un décalage Doopler vers le rouge ou vers le bleu.
    Andromède par ex se rapproche de nous!
    L'expansion se manifeste non pas entre les galaxies mais à l'échelle des amas de galaxie dans la réalité ,car à des distances plus petites la gravité est supérieure à la force d'expansion qui n'existe donc pas à cette échelle.

  12. #9
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Bonjour mtheory
    Ainsi ,surimposé au redshift d'expansion peut se trouver un décalage Doopler vers le rouge ou vers le bleu.
    Andromède par ex se rapproche de nous!
    Tu me diras que je pinaille! Ma réflexion part du principe que l'effet Doppler peut s'appliquer au son, dont la vitesse relative varie selon le référentiel mais pas à la lumière, dont la vitesse relative à n'importe quel référentiel est constante (voir l'exemple du pilote et du piéton dans mon premier message qu'en tant qu'ancien pilote j'ai pu apprécier. Le bruit d'un avion qui approche est aigu et passe au grave quand il s'éloigne).
    Je ne sais pas comment on sait qu'Andromède se rapproche de nous, mais si mon hypothèse est correcte (quelle outrecuidance!), autrement dit si le décalage vers le rouge a comme seule cause l'expansion de l'Univers, ce décalage ne dépend que de la distance ou le signal a été émis, ce qui est une preuve indirecte de l'expansion générale et non pas directe de la vitesse propre de l'émetteur. Son mérite serait de donner une mesure précise de la distance où le signal a été émis, à condition bien entendu que l'expansion soit constante, ce qui n'est pas prouvé.
    Dans ton exemple, la fourmi qui se promène sur le ballon gonflable émet une lumière de 606 nm, qui passe à 606+epsilon nm à l'arrivée à la fourmi réceptrice, uniquement à cause du gonflement du ballon et pas de la vitesse de la fourmi par rapport à la surface du ballon.
    Je ne sais pas si je suis capable de me faire comprendre. En tout cas j'attends avec impatience tes critiques.
    Amicalement paulb.

  13. #10
    wizz

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    salut

    L'effet doppler concerne 3 variables:
    - le signal émis par l'émetteur
    - le mouvement de l'émetteur par rapport à l'observateur
    - l'observateur

    Prennons le cas d'un signal sonore à une fréquence fixe. La période T est constante, et donc sa longueue d'onde L. La longueur d'onde est la distance parcourue par un signal pour une période T, qui est T=1/f.

    -Si l'émetteur et l'observateur sont immobiles, le temps et la distance entre 2 "sommets" du signal sont constants. L'observateur entend alors une fréquence fixe.

    -Si l'émetteur s'approche de l'observateur. Au moment t=0, le sommet du signal est envoyé. Au moment t=0+T, le deuxième sommet est envoyé. Mais comme l'émetteur a avancé d'une distance d, la distance qui sépare les 2 sommets est donc réduit L'=L-d, et donc T'. Pour l'observateur, il recevra le 2e signal plus tôt. Donc il entendra une fréquence plus haute. On recommence pour le 3e sommet qui sera L''=L'-d, et ainsi de suite pour les sommets suivant. L'espace qui sépare 2 sommets est de plus en plus réduit. L'observateur entend donc un bruit de plus en plus aigu.

    -Raisonnement inverse quand l'émetteur s'éloigne. L'observateur entendra un bruit de plus en plus grave. Pourtant, l'émetteur a voyagé à une vitesse constante. C'est le cas quand une moto s'approche puis s'éloigne de vous.

    Le raisonnement est la meme pour la lumière, sauf que la variation de la fréquence donne une couleur différente.

    Le doppler ne s'applique que pour l'observateur. Donc c'est son réferentiel qu'il faut prendre. Pour la formule exacte, j'ai oublié. C'est loin la terminale...

  14. #11
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par paulb
    Bonjour mtheory

    Tu me diras que je pinaille! Ma réflexion part du principe que l'effet Doppler peut s'appliquer au son,
    C'est initialement pour le son qu'il a été établit

    dont la vitesse relative varie selon le référentiel mais pas à la lumière,
    Si,si il y a un effet Doopler pour la lumière,c'est un peu plus subtil comme tu le sens mais il n'y a aucun problème.

    dont la vitesse relative à n'importe quel référentiel est constante (voir l'exemple du pilote et du piéton dans mon premier message qu'en tant qu'ancien pilote j'ai pu apprécier. Le bruit d'un avion qui approche est aigu et passe au grave quand il s'éloigne).
    Je ne sais pas comment on sait qu'Andromède se rapproche de nous
    Décalage vers le bleu

    mais si mon hypothèse est correcte (quelle outrecuidance!), autrement dit si le décalage vers le rouge a comme seule cause l'expansion de l'Univers, ce décalage ne dépend que de la distance ou le signal a été émis, ce qui est une preuve indirecte de l'expansion générale et non pas directe de la vitesse propre de l'émetteur. Son mérite serait de donner une mesure précise de la distance où le signal a été émis, à condition bien entendu que l'expansion soit constante, ce qui n'est pas prouvé.
    L'expansion n'est pas constante ,on en tient compte dans les équations depuis le début et récemment on a mis en évidence une phase d'accélération

    Dans ton exemple, la fourmi qui se promène sur le ballon gonflable émet une lumière de 606 nm, qui passe à 606+epsilon nm à l'arrivée à la fourmi réceptrice, uniquement à cause du gonflement du ballon et pas de la vitesse de la fourmi par rapport à la surface du ballon.
    Les deux ,il y a un terme de décalage vers le rouge du à l'expansion + un terme Doopler qui peut dominer le premier.On peut donc avoir un blueshift.


    Je ne sais pas si je suis capable de me faire comprendre. En tout cas j'attends avec impatience tes critiques.
    Amicalement paulb.

  15. #12
    BioBen

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    autrement dit si le décalage vers le rouge a comme seule cause l'expansion de l'Univers
    Bah c'est malheuresement faux car nos GPS n'utilisent pas l'exapnsion de l'univers pour nous indiquer la route à suivre
    http://www.cls.fr/html/argos/general...er_gps_fr.html

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  17. #13
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Bonjour,
    Je me rends. Je n'ai pas pensé au GPS, dont je me sers chaque fois que je navigue et qui est en effet basé sur l'effet Doppler! Merci, BioBen!
    Mthéory, si ça ne te prend pas trop de temps peux-tu m'éclairer sur le subtil mélange Doppler/expansion? En effet, si les deux se combinent, comment fait-on pour départager la part de chacun? Merci d'avance!
    Amicalement paulb.

  18. #14
    deep_turtle

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Je me permets de devancer mtheory dans la réponse (il me reprendra s'il n'est pas d'accord !)... C'est en général difficile de différencier la part "expansion" et "doppler" du décalage vers le rouge. Ce n'est pas très grave d'ailleurs, car ce qui compte c'est le décalage total observé. Mais si on essaie de saucissonner ce décalage en deux parties, on se retrouve avec plusieurs façons différentes de le faire, selon le système de coordonnées qu'on utilise. Par exemple, dans un Univers homogène en expansion, les objets "comobiles", donc complètement "entrainés" par l'expansion, sans vitesse propre dans un référentiel "lié" à l'univers en expansion, sont observés avec un décalage vers le rouge qu'on attribue à l'expansion. Si maintenant on décrit ces mêmes objets dans des coordonnées physiques, on s'aperçoit que localement ces objets s'éloignent de nous avec une vitesse proportionnelle à leur éloignement (au moins pour ceux qui ne sont pas trop éloignés), et le décalage vers le rouge est alors entièrement dû à l'effet Doppler... Bien sûr, quel que soit le nom qu'on donne à l'effet, on trouve les mêmes valeurs...

  19. #15
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Je me permets de devancer mtheory dans la réponse (il me reprendra s'il n'est pas d'accord !)... C'est en général difficile de différencier la part "expansion" et "doppler" du décalage vers le rouge.
    En fait je ne doutais pas qu'on puisse le faire mais je ne sais pas trop comment.Et donc j'attendais que tu passes par là parce que je pensais bien que ce genre de question était dans ton domaine d'expertise!

    Ce n'est pas très grave d'ailleurs, car ce qui compte c'est le décalage total observé. Mais si on essaie de saucissonner ce décalage en deux parties, on se retrouve avec plusieurs façons différentes de le faire, selon le système de coordonnées qu'on utilise. Par exemple, dans un Univers homogène en expansion, les objets "comobiles", donc complètement "entrainés" par l'expansion, sans vitesse propre dans un référentiel "lié" à l'univers en expansion, sont observés avec un décalage vers le rouge qu'on attribue à l'expansion. Si maintenant on décrit ces mêmes objets dans des coordonnées physiques, on s'aperçoit que localement ces objets s'éloignent de nous avec une vitesse proportionnelle à leur éloignement (au moins pour ceux qui ne sont pas trop éloignés), et le décalage vers le rouge est alors entièrement dû à l'effet Doppler... Bien sûr, quel que soit le nom qu'on donne à l'effet, on trouve les mêmes valeurs...
    D'accord mais à grande distance on a bien un écart non linéaire à la loi de Hubble qui ne peut s'interpréter par un effet Doopler non?
    A y réfléchir je me suis dit que, dans l'hypothèse d'un Univers homogéne isotrope ,en mesurant les décalages spectraux de nombreuses sources que l'on sait être à une même distance (grace aux cépheides et aux supernovae) et en moyennant, on extrait la composante de fond du à l'expansion.
    Pour chaque galaxie particulière ensuite ,et par soustraction du signal précédent, on tombe sur la partie du red shit due uniquement à l'effet Doopler.Ce serait pas un truc comme ça?

  20. #16
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Bien sûr, quel que soit le nom qu'on donne à l'effet, on trouve les mêmes valeurs...

    C'est vrai que ce qui compte après tout c'est la relation distance/red shift ,indépendament de son explication.Pour les distances pas trop lointaines quand même parce que quand on extrapole plus loin que ce que permettent de controler les calibrateurs primaires j'imagine qu'il vaut mieux comprendre exactement le mécanisme.Yes/no?

  21. #17
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Bonjour mthéorie et deep_turtle,
    La brume se lève tout doucement dans mon cerveau. Donc je résume ce que j'ai compris, vous me rectifierez, si vous voulez.
    Le décalage est donc la résultat de l'addition des décalages dues à l'effet Doppler et à l'expansion de l'Univers.
    Pour les petites distances, comme celles des satellites GPS, où la lumière met des fractions de seconde à faire son trajet, le décalage dû à l'expansion est si faible qu'il n'est pratiquement pas mesurable. C'est donc uniquement l'effet Doppler qui cause le décalage et qui aide à définir les cônes à fréquence égale à celle mesurée. C'est l'intersection de ces cônes qui donne la position.
    Pour les distances incommensurablement plus grandes, des milliards d'années-lumière, c'est l'expansion qui l'emporte, au point que l'effet Doppler disparaît si l'émetteur et le récepteur su signal sont tous les deux "comobiles". S'ils ne le sont pas, un faible effet Doppler, négligeable, se superpose à l'effet de l'expansion.
    Autre petit problème: en regardant disons vers le Nord de l'axe terrestre, avec un peu de chance nous apercevons une supernova à 13 giga-années-lumière. En regardant vers le Sud, pareil. Ces deux étoiles étaient donc, au moment de l'émission de leur lumière aperçue aujourd'hui à une distance de 26 Gal l'une de l'autre et se trouvent bien plus loin maintenant (toujours en coordonnées en expansion). A moins de faire de l'anthropo-centrisme, il est difficile d'imaginer que la Terre soit à l'endroit du big-bang, donc le centre de l'Univers. Comment ces faits sont compatibles avec les 13,7 milliard d'années, l'âge attribué à l'Univers, à moins de jouer avec la vitesse d'écoulement du temps ou une expansion extrêmement variable?
    Pour finir une autre question: la difficulté de parvenir à une théorie unifiée de l'Univers expliquant aussi bien le monde quantique et celui de la relativité, ne vient-elle pas d'un phénomène de dimensions extrêmement grandes et petites, semblables aux domaines de prépondérance de l'effet Doppler et de l'expansion de l'Univers?
    J'en apprends des choses!
    Amicalement paulb.

  22. #18
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par paulb
    .
    Pour les petites distances, comme celles des satellites GPS, où la lumière met des fractions de seconde à faire son trajet, le décalage dû à l'expansion est si faible qu'il n'est pratiquement pas mesurable.
    A cette échelle l'expansion n'existe pas.


    C'est donc uniquement l'effet Doppler qui cause le décalage et qui aide à définir les cônes à fréquence égale à celle mesurée. C'est l'intersection de ces cônes qui donne la position.
    Pour les distances incommensurablement plus grandes, des milliards d'années-lumière, c'est l'expansion qui l'emporte,
    A partir de qq millions seulement disons 10.


    au point que l'effet Doppler disparaît si l'émetteur et le récepteur su signal sont tous les deux "comobiles". S'ils ne le sont pas, un faible effet Doppler, négligeable, se superpose à l'effet de l'expansion.
    Oui.
    Autre petit problème: en regardant disons vers le Nord de l'axe terrestre, avec un peu de chance nous apercevons une supernova à 13 giga-années-lumière. En regardant vers le Sud, pareil. Ces deux étoiles étaient donc, au moment de l'émission de leur lumière aperçue aujourd'hui à une distance de 26 Gal l'une de l'autre et se trouvent bien plus loin maintenant (toujours en coordonnées en expansion). A moins de faire de l'anthropo-centrisme, il est difficile d'imaginer que la Terre soit à l'endroit du big-bang, donc le centre de l'Univers. Comment ces faits sont compatibles avec les 13,7 milliard d'années, l'âge attribué à l'Univers, à moins de jouer avec la vitesse d'écoulement du temps ou une expansion extrêmement variable?
    Prends l'image d'un ballon ou d'un plan infini qui se dilate ,tous les points s'éloignent les uns des autres sans centre particulier et chaque observateur peut se croire le centre.
    Alors que justement si c'était l'effet Doopler qui expliquait le red shift,comme tu le fais remarquer, ça voudrait dire qu'on est au centre du monde.

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  24. #19
    deep_turtle

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par mtheory
    A y réfléchir je me suis dit que, dans l'hypothèse d'un Univers homogéne isotrope ,en mesurant les décalages spectraux de nombreuses sources que l'on sait être à une même distance (grace aux cépheides et aux supernovae) et en moyennant, on extrait la composante de fond du à l'expansion.
    Pour chaque galaxie particulière ensuite ,et par soustraction du signal précédent, on tombe sur la partie du red shit due uniquement à l'effet Doopler.Ce serait pas un truc comme ça?
    C'est en effet exactement comme ça qu'on fait. Cependant cette procédure n'a absolument rien de fondamental. Je pourrais choisir un système de coordonnées différents dans lequel la part de Doppler et d'expansion serait différente (mais le redshift des photons reçus serait le même, bien sûr). On fait ça parce qu'à grande échelle l'expansion est reliée aux propriétés moyennes de l'Univers (densité), et c'est souvent ça qui nous intéresse. Il y a aussi une autre bonne raison de faire ça, de se placer dans un référentiel comobile puis rajouter la vitesse particulère, c'est que le CMB est isotrope dans ce référentiel cosmologique et du coup pour certains effets (je pense à l'effet Sunyaev Zeldovitch) la quantité observée est reliée directement à la vitesse particulière ainsi définie.

  25. #20
    mtheory

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par deep_turtle
    C'est en effet exactement comme ça qu'on fait. Cependant cette procédure n'a absolument rien de fondamental. Je pourrais choisir un système de coordonnées différents dans lequel la part de Doppler et d'expansion serait différente (mais le redshift des photons reçus serait le même, bien sûr). On fait ça parce qu'à grande échelle l'expansion est reliée aux propriétés moyennes de l'Univers (densité), et c'est souvent ça qui nous intéresse. Il y a aussi une autre bonne raison de faire ça, de se placer dans un référentiel comobile puis rajouter la vitesse particulère, c'est que le CMB est isotrope dans ce référentiel cosmologique et du coup pour certains effets (je pense à l'effet Sunyaev Zeldovitch) la quantité observée est reliée directement à la vitesse particulière ainsi définie.
    Je te remerçie, je me coucherais moins bête et ça me rassure de voir que mes neurones sont pas encore trop grippées .

  26. #21
    Plasma

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par paulb
    Autre petit problème: en regardant disons vers le Nord de l'axe terrestre, avec un peu de chance nous apercevons une supernova à 13 giga-années-lumière. En regardant vers le Sud, pareil. Ces deux étoiles étaient donc, au moment de l'émission de leur lumière aperçue aujourd'hui à une distance de 26 Gal l'une de l'autre et se trouvent bien plus loin maintenant (toujours en coordonnées en expansion). A moins de faire de l'anthropo-centrisme, il est difficile d'imaginer que la Terre soit à l'endroit du big-bang, donc le centre de l'Univers. Comment ces faits sont compatibles avec les 13,7 milliard d'années, l'âge attribué à l'Univers, à moins de jouer avec la vitesse d'écoulement du temps ou une expansion extrêmement variable?
    Salut,

    L'Univers est plus grand que ce qu'on voit et il est relativement facile de savoir l'âge de l'univers, soit environ 13,7 milliards d'années, puisque les galaxies ou les sources de lumière les plus lointaines se trouvent à 13,7 AL, donc la lumière qu'elles émettent met ce temps à nous attendre. Les galaxies plus lointaines ou plutôt leur première émission de lumière ne nous a pas encore atteint.

    Pour le fait de se trouver au centre, je pensais que c'était cela aussi pendant quelque temps, mais j'ai compris que je me trompais. Imagine que tu te trouves en plaine mer. Les horizons que tu vois sont comparables à l'horizon cosmique et toi à la Terre ou à la Voie lactée (mais plus précisément la Terre). Si tu bouges sur la mer, les horizons ne seront pas les mêmes, tu ne trouveras pas à la même place, mais tu auras toujours l'impression d'être au centre. C'est pareil dans l'Univers.

    Plasma

  27. #22
    BioBen

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Non en fait l'univers observable est d'environ 46 milliards d'années-lumière à cause de l'expansion de l'univers.

  28. #23
    Plasma

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par BioBen
    Non en fait l'univers observable est d'environ 46 milliards d'années-lumière à cause de l'expansion de l'univers.
    46 milliards d'AL? Je n'ai jamais entendu ceci... tu m'en apprends une intéressante... peux-tu me l'expliquer davantage STP.

    Plasma

  29. #24
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par Plasma

    L'Univers est plus grand que ce qu'on voit et il est relativement facile de savoir l'âge de l'univers, soit environ 13,7 milliards d'années, puisque les galaxies ou les sources de lumière les plus lointaines se trouvent à 13,7 AL, donc la lumière qu'elles émettent met ce temps à nous attendre. Les galaxies plus lointaines ou plutôt leur première émission de lumière ne nous a pas encore atteint.
    Bonjour,
    Je crois que ta déduction est fausse:
    D'abord, les objets que nous voyons à 13,7 al y étaient il y a 13,7 années (en coordonnées comobiles) et se trouvent bien plus loin maintenant.
    Ensuite, rien ne dit que l'expansion de l'Univers ait été linéaire, c'est même peu probable.
    Enfin, la constante de Hubble qu'on estime maintenant à 73 km/sec par Mparsec, donc env 22,5 km/sec par Mal, ce qui donne 22,5*13,7=308,25 km/sec de vitesse de fuite, donc supérieure à la vitesse de la lumière. Il est donc douteux que la lumière d'objets qui s'éloignent à ce train nous parvienne jamais!
    Deep_turtle et mtheory est-ce que je me trompe?
    Autre chose: la densité de l'Univers semble indiquer qu'il est "plat" dans la quatrième dimension, donc ni sphérique ni hyperbolique. Donc l'analogie avec un ballon gonflable est erronée, ce serait plutôt un drap en caoutchouc qu'on étire.
    Vrai ou faux?
    Amicalement paulb.

  30. Publicité
  31. #25
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Bonjour, je me suis mélangé les pinceaux:
    Enfin, la constante de Hubble qu'on estime maintenant à 73 km/sec par Mparsec, donc env 22,5 km/sec par Mal, ce qui donne 22,5*13,7=308,25 km/sec de vitesse de fuite, donc supérieure à la vitesse de la lumière.
    Il faut lire: 22,5*13700=308250 km/sec, naturellement. paulb.

  32. #26
    deep_turtle

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Enfin, la constante de Hubble qu'on estime maintenant à 73 km/sec par Mparsec, donc env 22,5 km/sec par Mal, ce qui donne 22,5*13,7=308,25 km/sec de vitesse de fuite, donc supérieure à la vitesse de la lumière. Il est donc douteux que la lumière d'objets qui s'éloignent à ce train nous parvienne jamais!
    Deep_turtle et mtheory est-ce que je me trompe?
    Ben oui, en fait tu te trompes dans ton raisonnement. La loi de Hubble n'est valable que pour des objets pas trop éloignés, pour ces objets le décalage vers le rouge peut effectivement être assimilé à un décalage Doppler. Mais pour des objets plus lointains c'est faux. Le décalage vers le rouge des objets lointains n'est pas dû à un effet Doppler, et ce qu'on appelle "l'expansion de l'Univers", ce n'est pas le fait que les objets lointains ont une vitesse par rapport à nous !! Et en effet, on observe des objets qui ont des décalages vers le rouge de 5 ou 6, ce qui si on l'attribuait à une vitesse donnerait des vitesses 5 à 6 fois plus grandes que celle de la lumière !!

  33. #27
    Plasma

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par Plasma
    les sources de lumière les plus lointaines se trouvent à 13,7 AL
    Salut,

    J'ai fait une erreur de frappes quand je répètes le 13,7 milliards d'AL, et pas simplement 13,7 AL. J'oublie souvent d'ajouter le milliards, qui est pourtant très important.

    Ce serait donc 13 700 000 000 AL.

    Plasma

  34. #28
    Plasma

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Salut paulb,

    Citation Envoyé par paulb
    Je crois que ta déduction est fausse:
    D'abord, les objets que nous voyons à 13,7 al y étaient il y a 13,7 années (en coordonnées comobiles)
    Regarde le poste que j'ai écris précédamment, j'ai fait une erreur ou tu as choisi le mauvais nombre dans mon poste.

    Citation Envoyé par paulb
    et se trouvent bien plus loin maintenant.
    Je ne l'ai pas précisé, mais je l'ai déjà écrit récemment dans cette discussion ou une autre, tu ne m'apprends donc rien, mais c'est bien de toujours préciser

    Plasma

  35. #29
    paulb

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Ben oui, en fait tu te trompes dans ton raisonnement. La loi de Hubble n'est valable que pour des objets pas trop éloignés, pour ces objets le décalage vers le rouge peut effectivement être assimilé à un décalage Doppler. Mais pour des objets plus lointains c'est faux. Le décalage vers le rouge des objets lointains n'est pas dû à un effet Doppler, et ce qu'on appelle "l'expansion de l'Univers", ce n'est pas le fait que les objets lointains ont une vitesse par rapport à nous !! Et en effet, on observe des objets qui ont des décalages vers le rouge de 5 ou 6, ce qui si on l'attribuait à une vitesse donnerait des vitesses 5 à 6 fois plus grandes que celle de la lumière !!
    Bonjour,
    Eh bien, là je ne comprends plus rien! Si ce n'est pas dû à Doppler ni à l'expansion, alors à quoi? Existe-t-il un bon ouvrage de vulgarisation qui explique ça? Je serais preneur!
    Amicalement paulb.

  36. #30
    BioBen

    Re : Galaxies: effet Doppler?

    Citation Envoyé par Plasma
    46 milliards d'AL? Je n'ai jamais entendu ceci... tu m'en apprends une intéressante... peux-tu me l'expliquer davantage STP.

    Plasma
    http://forums.futura-sciences.com/ar...bservable.html
    http://www.planck.fr/article468.html (paragraphe 4 + le ptit résumé tout en bas)
    http://www.planck.fr/article386.html (les calculs)

    Citation Envoyé par Scientfiic American, March 2005, p44
    How large is the observable universe ?
    Becaus space is expanding, the observable part of our universe has a radius of more than 14 billion light-years [...] the total distance to the originting galaxy is larger than a simple calculation based on trvale time might imply [...] about three time as large
    Gilgamesh en a aussi un peu parlé dans ces messages, mais j'ai un peu eu la flemme de rehcercher...(et puis mon ordi plante => plus de 40% de fragmentation lol)
    ...

    Benjamin
    Dernière modification par BioBen ; 10/05/2005 à 18h09.

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