Expansion univers.

[morrow]

Bonjour,
Les avis semblent ne pas être unanimes concernant l'accélération de l'expansion.
Sur quoi s'appuie t'on pour confirmer ou infirmer cette accélération ?
Merci.
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[invite655213c3]

Salut l'ami !

Ils se basent sur leurs observations: le décalage vers le rouge des galaxies plus ou moins lointaines est quasiment unanime, toutes s'éloignent hormis une petite minorité, aussi on a constatés que plus elles sont éloignées plus elles s'éloignent vite de nous, donc en partant de cette constatations (Loi de Hubble), on en déduit que soit nous occupons une place particulière dans l'univers (le centre) soit cet effet est identique partout, ce qui conduit au final à une expansion, et qui plus est accélérée ces derniers temps.

Que les plus spécialistes me corrigent en cas de bêtise.

[Gilgamesh]

Hello,

morrow parlait de l'accélération de l'expansion, qui est une donnée récente.

Les arguments sont :

* théorique : les équation de l'expansion admettent "naturellement" un terme qui n'a pas de raison particulière d'être nul (la constante cosmologique).

* observationnel : les études sur les supernova Ia, qui sont des chandelles standards observables à des distance cosmologique indiquent qu'à un redshift donné la distance est plus grande que celle donnée par une expansion sans constante cosmo.



Diagramme de Hubble des supernovae de SNLS (Astier et al. A&A 447-31, 2006) pour deux répartitions de la densité Ωm de matière et de la densité ΩΛ d’énergie noire.



Par ailleurs, l'observation des fluctuations angulaires de l’intensité du fond radio cosmologique (CMB) indique une taille "typique" de ses fluctuations, (1° sur la voute céleste), compatible avec une courbure spatiale nulle.

Or la densité de matière noire et lumineuse, , estimée par le comptage et la mesure de la dynamique des amas de galaxie, est insuffisante pour obtenir une courbure nulle. Le "complément" doit être fournie par une autre forme d'énergie : l'énergie sombre, de densité , la contrainte de courbure étant .

Tout ceci donne des contraintes qui permettent de fixer la valeur de la densité de matière et d'énergie sombre dans une certaine fenêtre, avec :






a+

[invitebd2b1648]

* théorique : les équation de l'expansion admettent "naturellement" un terme qui n'a pas de raison particulière d'être nul (la constante cosmologique).

Attention l'hypothèse d'une constante cosmologique n'est que la 1^ère hypothèse du rasoir d'Occam !!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[Aerokris]

Juste une petite question supplémentaire. Est ce que l'univers va continuer sont expansion jusqu'à séparer les liaisons entre les atomes? Ou bien il y aurai un équilibre qui pourrai se former avec la matiére noire?

[Gilgamesh]

Juste une petite question supplémentaire. Est ce que l'univers va continuer sont expansion jusqu'à séparer les liaisons entre les atomes? Ou bien il y aurai un équilibre qui pourrai se former avec la matiére noire?

Tu fais allusion au scénario du Big Rip (Grande Déchirure in english), dans lequel l'expansion devient de plus en plus violente jusqu'à effectivement séparer toute structure liée (galaxie dans les amas, étoiles dans les galaxies, systèmes stellaires puis matière elle même, jusque dans ses constituants ultimes).

Cela suppose un modèle d'énergie sombre très atypique, appelé énergie fantôme. La principale caractéristique d'une telle forme d'énergie serait de voir sa densité augmenter avec l'expansion. De ce fait, la densité de l'énergie sombre, et sa propriété répulsive, finirait par atteindre une densité infinie en un temps fini.

Pour ceci, il faut que le rapport de la pression à la densité d'énergie de l'énergie sombre, le paramètre w soit < -1.

C'est pour l'heure assez peu compatible avec les données observationnelles et le scénario reste donc plutôt spéculatif (comme la plupart des scénarios décrivant le destin de l'univers).

a+

[atrahasis]

C'est pour l'heure assez peu compatible avec les données observationnelles et le scénario reste donc plutôt spéculatif (comme la plupart des scénarios décrivant le destin de l'univers).

Heuuuu, pas vraiment, c'est plutot l'inverse. Presque tous les modeles sont compatibles avec les observations. Comme nous n'avons pas beaucoup de données, la seule chose que l'on peut dire est que l'univers accelere pour le reste presque tous les modeles sont possibles.

[Gloubiscrapule]

Heuuuu, pas vraiment, c'est plutot l'inverse. Presque tous les modeles sont compatibles avec les observations. Comme nous n'avons pas beaucoup de données, la seule chose que l'on peut dire est que l'univers accelere pour le reste presque tous les modeles sont possibles.

Non, les observations indiquent une densité de matière inférieure à la densité critique donc l'univers ne se recontractera pas et que w (supposé constant) est égal à 1 à peu près donc pas de Big Rip.
Donc on peut dire plein de choses avec les observations qu'on a!!

[atrahasis]

Non, les observations indiquent une densité de matière inférieure à la densité critique donc l'univers ne se recontractera pas et que w (supposé constant) est égal à 1 à peu près donc pas de Big Rip.
Donc on peut dire plein de choses avec les observations qu'on a!!

Je n'ai jamais dit que l'univers allait s'effondrer, j'ai bien précisé qu'au sein de l'idée confirmée par les observations que l'univers accelere donc w<-1/3 tout est possible. Je crois que beaucoup de gens ne comprennent rien aux observations. Tout ce que l'on a est de la "lumiere" et on doit faire des hypotheses pour contraindre les parametres. Donc lorsque l'on fait l'hypothese de w=constante et bien w=-1 est largement favorable, mais si tu relaches cette hypothese tu peux avoir une phase fantome (c'est par ailleurs trivial). Il y a meme un article qui montre que sous certaines hypotheses on serait sorti de la phase d'acceleration de l'univers.
Alors arretons de dire des choses que l'on ne comprend pas. On n'a pas assez de données donc on restreint souvent le nombre de parametres en faisant des hypotheses.

P.S.: Je te rappelle que la constante cosmologique est w=-1 et non +1.

[Gilgamesh]

Heuuuu, pas vraiment, c'est plutot l'inverse. Presque tous les modeles sont compatibles avec les observations. Comme nous n'avons pas beaucoup de données, la seule chose que l'on peut dire est que l'univers accelere pour le reste presque tous les modeles sont possibles.

Il me semble qu'il y a des contraintes théoriques, quand même. Sur wiki, je lis :


Physiquement, l'énergie fantôme possède une équation d'état exotique : P = wρ, où w < − 1. C'est précisément la valeur -1 qui marque la séparation entre de l'énergie sombre « ordinaire » (dont la densité décroît avec l'expansion) et cette forme d'énergie très particulière. Cette valeur de w implique la violation d'un principe physique connu sous le nom de principe d'énergie faible (valable pour les fluides parfaits), qui exige que P + ρ ≥ 0 . Cet argument est l'un des principaux écueils théoriques à l'existence de l'énergie fantôme. Cependant, le principe d'énergie faible n'est valable que pour les fluides parfaits. L'énergie sombre pourrait donc ne pas enfreindre ce principe, à condition de postuler une interaction avec d'autres composants cosmologiques, comme, par exemple, la matière sombre.

a+

[atrahasis]

Il me semble qu'il y a des contraintes théoriques, quand même. Sur wiki, je lis :


Physiquement, l'énergie fantôme possède une équation d'état exotique : P = wρ, où w < − 1. C'est précisément la valeur -1 qui marque la séparation entre de l'énergie sombre « ordinaire » (dont la densité décroît avec l'expansion) et cette forme d'énergie très particulière. Cette valeur de w implique la violation d'un principe physique connu sous le nom de principe d'énergie faible (valable pour les fluides parfaits), qui exige que P + ρ ≥ 0 . Cet argument est l'un des principaux écueils théoriques à l'existence de l'énergie fantôme. Cependant, le principe d'énergie faible n'est valable que pour les fluides parfaits. L'énergie sombre pourrait donc ne pas enfreindre ce principe, à condition de postuler une interaction avec d'autres composants cosmologiques, comme, par exemple, la matière sombre.

a+

Oui mais ce n'est pas un probleme. On viole déjà d'autres conditions, par exemple la condition d'energie forte (SEC) à partir du moment où on a une acceleration de l'univers. Donc si on ne rejette pas la possibilité d'une acceleration d l'univers à cause des conditions sur l'energie alors pourquoi on le ferait pour l'energie fantome.
Et puis on peut postuler que ces conditions ne sont valables que pour la matiere "ordinaire", ce qui est le cas pour la matiere baryonique et la radiation. Si l'acceleration est due à une modification de la gravité on peut alors postuler que ces conditions ne sont plus necessaires pour expliquer l'acceleration de l'univers donc à grande echelle et qu'elles sont rétablis à petit echelle pour notamment les appliquer dans la théorie des trous noirs.