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Augmentation du taux d'expansion



  1. #1
    invite73192618

    Augmentation du taux d'expansion


    ------

    Bonjour,

    Si j'ai bien compris, les évidences d'augmentation du taux d'expansion de l'univers reposent sur le redshift des supernova de type Ia. Deux petites questions me turlupinent: quelle est la distribution (en gros) des astres en question (je veux dire -ceux qui ont servis pour supporter l'augmentation du taux) sur une sphère dont on serait au centre? est-ce qu'il y a d'autres évidences de l'augmentation?

    Merci d'avance,
    Gamma

    -----

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  3. #2
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Plus précisément, ça repose sur la relation entre leur redshift et leur luminosité apparente. Ces objets ont des redshifts compris entre 0 et 1, à la louche, ils ne sont donc pas situés sur une sphére dont on serait le centre, mais à l'intérieur d'une boule dont on serait le centre (le rayon de cette boule étant déterminé par la limite au-delà de laquelle les objets deviennent trop peu lumineux pour qu'on puisse les observer proprement).

  4. #3
    invite73192618

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Ok merci pour la précision mais ce n'est pas tout à fait ma question: je me demande quelle est la distribution des SNIa si on les projette en partant de la terre sur une sphère de rayon infini. La profondeur est à priori assez négligeable, puisque je ne veux savoir ça que pour les SNIa qui ont servi au calcul de l'augmentation du taux d'expansion (et qui sont donc toutes lointaines).

    En réalité, je me demande si la distribution est relativement homogène (par exemple, j'imagine que la voie lactée nous bouche une partie de l'horizon) où si elle est très fortement contrainte dans quelques zones qui présentent peu de matière pour nous "boucher la vue".

    Ma curiosité vient de l'idée suivante: si l'expansion dépend de la quantité de matière présente, alors un calcul fait sur une lumière qui a voyagée dans des régions particulièrement vide devrait être faussée en proportion de la distance parcourue. Maintenant s'il y a des données qui confirment l'augmentation du taux d'expansion sans être affecté du même "biais expérimental" possible, alors on peut oublier ça (d'où ma deuxième question)

  5. #4
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Les supernovae lointaines qui permettent de déterminer que l'expansion s'accélère ne remplissent qu'une petite région du ciel, car on ne peut pas les chercher dans tout le ciel, c'est trop grand. Typiquement, l'expérience SNLS (SuperNova Legacy Survey), par exemple, cherche les supernovae lointaines sur 4 champs de 1 degré carré chacun, c'est minuscule dans le ciel (quelques fois la taille de la lune). Avec ça, on ne peut pas répondre à la question que tu poses... On peut comparer les résultats dans les 4 directions observées, mais la statistique est encore un peu faible pour dire des choses de façon sûre...

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Lambda0

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Si on lit un peu attentivement les premiers articles du Supernova Cosmology Project (ce que j'ai fait), l'accélération de l'expansion n'a pas paru évidente au début. Les premières conclusions étaient même plutôt d'un ralentissement de l'expansion. Les données s'accumulant, et après avoir éliminé différents biais, on a conclu à l'accélération de l'expansion, avec un taux de confiance de 99%.
    Et maintenant, une autre équipe (française) revient là dessus et fournit des résultats allant dans le sens d'un ralentissement, et ose proposer que cette insaisissable énergie noire censée expliquer l'accélération n'existe pas.
    http://www.lefigaro.fr/sciences/20050512.FIG0082.html

    Tout celà est très intéressant parce qu'on voit les modèles en cours de construction, les hésitations, les retournements de situation.
    Celà tranche bien avec la presse grand public qui présente maintenant l'accélération de l'expansion comme un fait établi.
    C'était pas un peu rapide ?
    Il a fallu des décennies pour que tout le monde (à peu près) admette l'expansion de l'univers, et il suffirait de 3 ou 4 ans pour arriver à la certitude que cette expansion accélère, alors que ces mesures sont beaucoup plus difficiles et qu'il y a tellement de biais à corriger qu'on a bien pu en oublier.
    Une idée qui traine par exemple est que les plus anciennes supernovae SN1a avaient une composition et un comportement différent, ce qui fiche par terre toute la méthode.
    Donc, l'histoire n'est pas terminée.

    Affaire à suivre...

  8. #6
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Les résultats annoncés à grand fracas par cette équipe française est basée sur l'étude des amas de galaxies, pas sur les supernovae. Et cette équipe est tout à fait prête à admettre qu'il y a aussi des choses que l'on ne comprend pas dans les amas de galaxies.

    Ceci dit tu as raison sur l'aspect péremptoire des affirmations "l'énergie noire existe" ou "l'énergie noire n'existe pas". Ce qu'on peut dire c'est que l'expansion semble accélérée, c'est confirmé par les études en cours de données de supernovae plus récentes (petit scoop : c'est confirmé en particulier par SNLS même si ce n'est pas encore publié...).

    Une idée qui traine par exemple est que les plus anciennes supernovae SN1a avaient une composition et un comportement différent, ce qui fiche par terre toute la méthode
    Pas vraiment, car on ne se contente pas de faire l'hypothèse que toutes les supernovae se ressemblent, on les observe, on vérifie qu'elles ont des propriétés spectrales homogènes, etc...

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  10. #7
    Lambda0

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Bonjour deep

    C'est justement intéressant d'essayer de recouper la méthode des SN1a avec une autre méthode indépendante.
    Pour ce qui est d'une éventuelle variation des caractéristiques des SN1a dans le temps, je n'ai pas plus de détails, mais je me doute bien que c'est un des premiers biais auquel on a du penser. C'était une vague hypothèse évoquée dans un cours d'astrophysique d'Orsay, dont l'auteur restait assez prudent sur la réalité de l'accélération de l'expansion, mais il est vrai que le cours datait déjà de 2002 ou 2003.

    A titre perso : attendre quand même quelques années que les choses se stabilisent un peu avant de ranger l'information dans la case "faits établis".

    A+

  11. #8
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    100% d'accord avec ta dernière remarque... A la fois dans les médias et dans la communauté scientifique...

  12. #9
    invite73192618

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Typiquement, l'expérience SNLS (SuperNova Legacy Survey), par exemple, cherche les supernovae lointaines sur 4 champs de 1 degré carré chacun

    Citation Envoyé par Lambda0
    attendre quand même quelques années que les choses se stabilisent un peu avant de ranger l'information dans la case "faits établis".
    Effectivement à lire la presse de vulgarisation je pensais que les histoires d'énergie noire devaient reposer sur des choses un peu plus solides ou au moins sur une combinaison d'évidences convergentes!

    En même temps avoir des annonces aussi rapides et donc un risque de plantage, c'est un peu la rançon de la gloire de votre discipline...

    Anyway merci à vous deux pour l'éclaircissement

  13. #10
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Effectivement à lire la presse de vulgarisation je pensais que les histoires d'énergie noire devaient reposer sur des choses un peu plus solides
    Tu as l'air de douter de la solidité du résultat à cause du "1 degré carré"... Si c'est le cas il ne faut pas. Si l'Univers est isotrope, on peut faire toutes les mesures dans une même direction, ça nous renseigne sur sa structure globale. par contre on ne peut pas tester l'isotropie comme ça, bien sûr, ou du moins pas directement.

  14. #11
    Jarod

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Ouais, merci beaucoup...
    Moins d'énergie, moins de pollution et du mieux vivre avec negawatt dans google...

  15. #12
    invite73192618

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Tu as l'air de douter de la solidité du résultat à cause du "1 degré carré"... Si c'est le cas il ne faut pas. Si l'Univers est isotrope, on peut faire toutes les mesures dans une même direction, ça nous renseigne sur sa structure globale. par contre on ne peut pas tester l'isotropie comme ça, bien sûr, ou du moins pas directement.
    En fait ce que je trouve surtout génant c'est que toute l'histoire repose sur un seul type d'observation, et en plus que ces observations se fassent dans des régions très spéciales du ciel car spécialement noire (si j'ai bien comris).

    Cela implique que tout repose sur une série de postulats (dont l'isotropie comme tu l'indiques; un modèle apparement complexe pour relier luminosité apparente, distance et spectre des SNIa; et enfin l'hypothèse que les régions spécialement noires ne diffèrent pas des autres), ce qui est toujours plus dangereux que quand une série d'expériences très différentes convergent vers une même conclusion.

    Anyway je vais prendre mon mal en patience et attendre de voir comment ça évolue. Il ya des chances que toute l'histoire soit juste au final, mais en attendant l'excès de redshift pourrait aussi bien être du à un effet CREIL. Joke!

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  17. #13
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    En fait ce que je trouve surtout génant c'est que toute l'histoire repose sur un seul type d'observation, et en plus que ces observations se fassent dans des régions très spéciales du ciel car spécialement noire (si j'ai bien comris).
    On choisit des régions dans lesquelles il n'y a pas trop d'étoiles brillantes, pour des raisons expérimentales (elles aveuglent les détecteurs et polluent les images), mais c'est la seule sélection. Or les étoiles sont des objets de notre galaxie, et faire une sélection sur un tel critère ne laisse rien présager sur les propriétés de l'Univers à z=1 dans cette direction ! Dans le cas de SNLS que je connais mieux, les 4 champs observés sont situés dans des directions très différentes et on ne voit pas de différence flagrante dans les résultats entre ces champs.

    Quant à "un seul type d'observation" c'est loin d'être le cas. L'analyse du Rayonnement de fond cosmologique, à lui seul, indique un Univers en accélération. L'analyse des lentilles gravitationnelles donne des contraintes qui sont indépendantes et pourtant tout-à-fait compatibles avec les valeurs de Omega "standard". Les observations du pic acoustique dans la distribution des baryons aussi.

    Bref, c'est quand même assez fort et troublant comme indices expérimentaux.

  18. #14
    Lambda0

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Quant à "un seul type d'observation" c'est loin d'être le cas. L'analyse du Rayonnement de fond cosmologique, à lui seul, indique un Univers en accélération. L'analyse des lentilles gravitationnelles donne des contraintes qui sont indépendantes et pourtant tout-à-fait compatibles avec les valeurs de Omega "standard". Les observations du pic acoustique dans la distribution des baryons aussi.
    Bref, c'est quand même assez fort et troublant comme indices expérimentaux.
    Hi
    Voilà qui fait bien avancer le débat. Je ne connaissais pas ces arguments, et j'en était resté à l'analyse photométrique des SN1a, à peu de choses près.
    Merci pour ces infos, je vais me renseigner un peu plus.
    Au fait, comment cette accélération se manifeste-t-elle sur le rayonnement cosmologique, et ne pouvait-on pas s'en apercevoir avant la campagne d'observation des SN1a ?

    A+

  19. #15
    invite73192618

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    On choisit des régions dans lesquelles il n'y a pas trop d'étoiles brillantes [or elles] sont des objets de notre galaxie, et faire une sélection sur un tel critère ne laisse rien présager sur les propriétés de l'Univers à z=1 dans cette direction !
    Ah ok si c'est uniquement les étoiles de notre galaxie qui sont évitées alors "des régions très spéciales du ciel car spécialement noire " ne tient plus, ainsi que mon raisonnement de départ dans ce fil.

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Quant à "un seul type d'observation" c'est loin d'être le cas. L'analyse du Rayonnement de fond cosmologique, à lui seul, indique un Univers en accélération. L'analyse des lentilles gravitationnelles donne des contraintes qui sont indépendantes et pourtant tout-à-fait compatibles avec les valeurs de Omega "standard". Les observations du pic acoustique dans la distribution des baryons aussi.
    Hé ben voilà! Ca n'invalide pas le conseil de prudence de Lamda0, mais disons que la situation est plus confortable maintenant que tu as mentionné ces éléments.

    Merci et au plaisir,
    Gamma

    EDIT: croisement avec Lambda0

  20. #16
    deep_turtle

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Au fait, comment cette accélération se manifeste-t-elle sur le rayonnement cosmologique, et ne pouvait-on pas s'en apercevoir avant la campagne d'observation des SN1a ?
    Tout est arrivé en même temps... Sur le CMB, il fallait mesurer de façon précise les anisotropies sur des petites échelles angulaires pour déterminer les caractéristiques des pics acoustiques, ce qui n'a été fait de façon nickel que par WMAP, qui a publié ses premiers résultats que récemment.
    En gros, le pic acoustique est relié à des phénomènes physiques qui donnent une distance physique connue, et en observant la taille angulaire sous laquelle on voit ces pics, on peut déterminer la géométrie de l'Univers.

  21. #17
    Lambda0

    Re : Augmentation du taux d'expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Tout est arrivé en même temps... Sur le CMB, il fallait mesurer de façon précise les anisotropies sur des petites échelles angulaires pour déterminer les caractéristiques des pics acoustiques, ce qui n'a été fait de façon nickel que par WMAP, qui a publié ses premiers résultats que récemment.
    En gros, le pic acoustique est relié à des phénomènes physiques qui donnent une distance physique connue, et en observant la taille angulaire sous laquelle on voit ces pics, on peut déterminer la géométrie de l'Univers.
    Ok. Ca répond à ma question.
    Merci et à bientôt.

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