Petite réflexion sur la vitesse de la lumière

[invitee6f0086a]

Bonjour,

J’ai toujours un problème de compréhension avec la trajectoire d’un photon, dans un univers en expansion supérieur à c. Comment le photon peut-il rattraper cette vitesse d’expansion supérieur à lui-même, pour arriver dans notre œil ?
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[invite80fcb52e]

Bonjour,

J’ai toujours un problème de compréhension avec la trajectoire d’un photon, dans un univers en expansion supérieur à c. Comment le photon peut-il rattraper cette vitesse d’expansion supérieur à lui-même, pour arriver dans notre œil ?

Parce que le taux d'expansion (la vitesse d'expansion) diminue avec le temps quand l'univers est dominé par de la matière (et/ou du rayonnement) ce qui est le cas au début de l'univers. Tout simplement parce que cette matière tend à s'effondrer sur elle-même par sa propre gravité et donc ralentit l'expansion.

Par contre, avec une constante cosmologique (alias énergie sombre), le taux d'expansion reste constant, ce qui entraine une accélération de l'expansion de l'univers par rapport à ce qui est prévu avec seulement de la matière...

Donc un photon peut très bien rattrapper un objet qui à la base s'éloignait plus vite que c...

[invitee6f0086a]

Bonjour Gloubi,

Entre :

Par contre, avec une constante cosmologique (alias énergie sombre), le taux d'expansion reste constant, ce qui entraine une accélération de l'expansion de l'univers par rapport à ce qui est prévu avec seulement de la matière...

Et :

Donc un photon peut très bien rattrapper un objet qui à la base s'éloignait plus vite que c...

Je ne comprends pas le lien de cause à effet, pourquoi « donc… » ?

[invite80fcb52e]

Je ne comprends pas le lien de cause à effet, pourquoi « donc… » ?

En fait le DONC s'applique à ma première phrase, désolé pour l'incompréhension...

Pour rentrer dans les détails:

A l'époque de l'émission du CMB, le taux d'expansion (constante de Hubble) en fonction du temps est donné par (en simplifiant):



La densité de matière vaut 0.28, et H0=71 km/s/Mpc, ce qui donne à z=1100 (époque du CMB): H=1 370 649 km/s/Mpc (soit 19300 fois plus qu'aujourd'hui).

Mais avec le temps, c'est à dire quand le redshift z diminue, tu vois dans la formule que j'ai donnée que H diminue. Donc arrive un moment où les photons vont aller plus vite que l'éloignement des 2 objets et vont pouvoir le rattrapper.
Dans un univers rempli uniquement de matière, les photons finiront toujours (quel que soit le temps qu'ils mettront) par arriver n'importe où dans l'univers (peu importe la distance qui les séparent à la base). Ce n'est plus vrai par contre s'il y a une constante cosmologique.

[invitee6f0086a]

Compris ! , enfin je crois.

Mais quand tu dis :

Ce n'est plus vrai par contre s'il y a une constante cosmologique.

Cela voudrait-il dire que les photons du fond diffus s’éloigneraient de plus en plus de nous ?

Voire, à la limite, que nous finirons par ne plus observer le fond diffus (dans 13,6 milliards d’années).

[invite80fcb52e]

Cela voudrait-il dire que les photons du fond diffus s’éloigneraient de plus en plus de nous ?

En fait à chaque seconde les photons du fond diffus sont plus loin qu'avant. Dans 1 milliard d'années, il seront plus loin, plus rouge, moins lumineux, qu'aujourd'hui ect...

Voire, à la limite, que nous finirons par ne plus observer le fond diffus (dans 13,6 milliards d’années).

Si je dis pas de bêtises, avec une constante cosmologique, non on ne pourra plus voir le fond diffus au bout d'un moment... Par contre c'est pas forcément dans 13,6 milliards d'années!!