Expansion de l'Univers
Bonjour à tous!
J'ai 2 question à vous poser...
a google je trouve les reponses compliquées :P
1) Qu'est que la théorie de l'expansion de l'Univers et quels sont ses arguments?
2) Qu'est ce que le rayonnement fossile? Quelle son importance scientifque.
Salut,
Ici, pour te faire une idée de ce qui en a déjà été dit et qui est fort copieux =>
bouton "recherche" dans la barre grise (et pas "rechercher" dans la barre bleue) avec les mots clefs :
"expansion univers" pour ta première question.
"fond cosmologique" pour la deuxième.
Tu as de quoi faire.
Les réponses à tes questions y sont extrêmement détaillées.
Salut,
Bienvenue sur Futura.
En très très bref.
Le fait que les galaxies (éloignées, pas les toutes proches) s'éloignent les unes des autres.Envoyé par UlaDiabula
L'argument c'est tout bêtement que c'est observé.
Le rayonnement fossile est un rayonnement (dans les ondes radios) observé quasi identique dans toutes les directions. Il baigne l'univers.
C'est (d'après le Modèle Standard de la cosmologie) le rayonnement émis par l'univers lorsqu'il s'est suffisament refroidi pour devenir transparent.
Son importance :
- confirmation de ce Modèle Standard (le big bang quoi).
- ses fluctuations renseignent sur la formation des grandes structures (galaxies) et les conditions initiales de l'univers
Pour plus d'info, voir le message de carcharodon et plutôt qu'un google brutal, je te conseille les articles de Wikipedia. Ils sont complets et bien foutus
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
On peut même dire que wiki est devenu une base incontournable sur ces sujets, et sur les sujets scientifiques, en général.
Ce qui est une évolution remarquable, si on se souvient des débuts.
Outil d'accès formidable, mais non suffisant, à la connaissance.
Non suffisant, car l'échange, la communication avec des experts, reste obligatoire sur ces sujets pointus, afin de ne pas se fourvoyer dans des trucs imaginaires.
D'où l'intérêt de Futura-Sciences en complément.
Deux très bonnes sources.
Mais il est toujours préférable de commencer par s'informer (lire le wiki) avant de poser des questions sur le forum.
Comme ça, les questions sont nettement plus intéressantes.
Bonjour,
Tout le monde (enfin presque) a en tête cette image du rayonnement du fond diffus cosmologique, généralement représentée en rouge et bleue.
3 questions :
Que signifie ces couleurs ?
( j'imagine qu'il s'agit d'intensité du rayonnement. )
Pourquoi la répartition de l'intensité ne semble pas aléatoire ?
En effet, on y distingue comme une sorte d'équateur.
(bon en parcourant internet, je me rend compte que tout le monde à pas la même carte.. dont certaines n'ont pas cet effet "équateur" oups... à moins que ce ne soit que des projections différentes..?)
Où peut-on trouver cette carte associée avec la carte stellaire ?
J'aimerai bien pouvoir me la projeter mentalement quand je regarde les étoiles le soir
Pas exactement. C'est plutôt en relation avec la fréquence du pic d'intensité. (Mais comme le rayonnement a un spectre thermique, on peut aussi parler de température. Et c'est en relation avec la puissance reçue. Ces différents paramètres sont en relation précise les uns avec les autres, c'est la température qui est usuellement indiquée.)
Il peut y avoir différentes raisons à cela.Pourquoi la répartition de l'intensité ne semble pas aléatoire ?
En effet, on y distingue comme une sorte d'équateur.
Dans la troisième carte en bas, page 2, et celles page 3, de http://space.mit.edu/home/tegmark/mapforegs.pdf, la ligne équatoriale est due à la Galaxie (la projection la plus courante est centrée et orientée sur la Galaxie).
Le centre est la constellation du sagittaire et "l'horizontale" la voie lactée.Où peut-on trouver cette carte associée avec la carte stellaire ? J'aimerai bien pouvoir me la projeter mentalement quand je regarde les étoiles le soir
Dernière modification par Amanuensis ; 13/05/2011 à 17h57.
Et malgré le fait que la science moderne (relativité) nous prouve que l'on ne peut aucunement faire confiance à l'observation... et ben c'est quand même ce qu'on fait
Un développement SVP, qu'on comprenne mieux le propos ?
Bonjour à tous.Salut,
Bienvenue sur Futura.
En très très bref.
Le fait que les galaxies (éloignées, pas les toutes proches) s'éloignent les unes des autres.
L'argument c'est tout bêtement que c'est observé.
Le rayonnement fossile est un rayonnement (dans les ondes radios) observé quasi identique dans toutes les directions. Il baigne l'univers.
C'est (d'après le Modèle Standard de la cosmologie) le rayonnement émis par l'univers lorsqu'il s'est suffisament refroidi pour devenir transparent.
Son importance :
- confirmation de ce Modèle Standard (le big bang quoi).
- ses fluctuations renseignent sur la formation des grandes structures (galaxies) et les conditions initiales de l'univers
Pour plus d'info, voir le message de carcharodon et plutôt qu'un google brutal, je te conseille les articles de Wikipedia. Ils sont complets et bien foutus
Nouveau ici ! Je m'intéresse à la Cosmologie et j'ai une question qui me trotte dans la tête au sujet de l'expansion de l'univers.
On observe que plus les objets sont lointains, plus ils s éloignent rapidement (décalage vers le rouge de la lumière observée).
Mais plus ils sont loin, plus on les observe tels qu'ils étaient à une époque éloignée... Donc ma question est la suivante : comment peut on en déduire que l'univers est toujours en expansion alors que les objets proches, et donc plus "contemporains" n'ont plus ce décalage ou même sont carrément sur un shift inverse (bleu) comme la galaxie d'Andromède ?
Avec plaisir
1 - Si je suis seul dans un espace vide sans aucune référence, il m'est impossible de savoir si je me déplace. Si cet espace contient 2 objets, ils ont alors un déplacement relatif (si je le vois aller à droite il me verra aller à gauche) mais rien ne m'indique que les deux objets ne se déplacent pas dans la même direction à des vitesses différentes, l'observation est identique ! Par extension, notre seule référence "fixe" est le "bord de l'univers" mais comme la sphère se déplace avec son centre, et bien l'expansion n'est qu'une vision relative (des objets de l'univers visible) non un fait absolu : l'expansion pourrait être unidirectionnelle compensée par une vitesse de déplacement du centre, l'observation en serait identique.
2 - La "somme" de l'énergie de l'univers est fixe : l'explication admise est la dilution de l'énergie dans l'espace (variation de densité d'énergie) due à l'expansion. Si je considère au contraire que la sphère univers est fixe et que je rétrécis en perdant de l'énergie, encore une fois l'observation est identique, et rien ne me permet de juger de l'une ou l'autre vérité : ceci n'est que relatif.
j'imagine qu'il existe un tas d'argument pour démonter mon point de vue, mais n'ayant rien trouvé de consistant...
A +
Mailou
Le shift (bleu/rouge) est l'indicateur d'un déplacement relatif : par déplacement il faut entendre "variation d'énergie potentielle",
ainsi un objet qui se rapproche perd cette énergie sous une certaine forme = accroissement de l'énergie des ondes émises.
Inversement si il s'éloigne, il gagne de l'énergie potentielle prise sur les ondes émises.
Ce qui est bien dans ce domaine c'est que tout reste interprétable,
cela dit, je te conseille de faire confiance aux sachants ... dont je ne fais pas partie
Le shift (bleu/rouge) est l'indicateur d'un déplacement relatif : par déplacement il faut entendre "variation d'énergie potentielle",
ainsi un objet qui se rapproche perd cette énergie sous une certaine forme = accroissement de l'énergie des ondes émises.
Inversement si il s'éloigne, il gagne de l'énergie potentielle prise sur les ondes émises.
Ce qui est bien dans ce domaine c'est que tout reste interprétable,
cela dit, je te conseille de faire confiance aux sachants ... dont je ne fais pas partie
Merci pour ta réponse Mailou.
Je conçois bien l"effet Doppler sur la lumière en fonction du déplacement relatif de la source et du recepteur.
Ma question n'est pas une contestation quelconque que les objets lointains s'éloignent d'autant plus vite de nous qu'ils sont lointains...
C'est observé.
C'est simplement que ma logique basique coince sur ce que j'ai décrit : on observe le passé lointain et on en déduit une conséquence sur le présent : l'univers en en expansion accélérée.
Justement, j'aimerais bien qu'un sachant prenne un peu de temps pour m'expliquer ce (qui me semble être un) paradoxe.
Très rares sont les objets éloignés ayant un blueshift, Andromède est proche, le décalage est du à la gravité plus "forte" que l'expansion... lutte éternelle.
Observer le passé pour en deduire le présent.. ben c'est pile poil la théorie du BB : on observe une expansion donc on en deduit que dans le passé il y a contraction.
Je ne suis pas sur de comprendre où se situe ton paradoxe
Je me suis sans doute mal exprimé car j'ai l'impression qu'on ne se comprend pas : évidement que si on observe une expansion, en remontant le temps on en arrive à une contraction. Ce n'est pas sur ce point que je bloque...Très rares sont les objets éloignés ayant un blueshift, Andromède est proche, le décalage est du à la gravité plus "forte" que l'expansion... lutte éternelle.
Observer le passé pour en deduire le présent.. ben c'est pile poil la théorie du BB : on observe une expansion donc on en deduit que dans le passé il y a contraction.
Je ne suis pas sur de comprendre où se situe ton paradoxe
Je t'explique ma logique : plus les objets sont éloignés, donc plus on les observe dans le passé, plus ils s'éloignent rapidement (red shift).
Par exemple un objet à 14 milliards d'AL aura (en moyenne) un red shift plus elevé qu'un objet à 13 milliards et ainsi de suite...
Tout ce que cela signifie pour moi, c'est qu'à un age proche de la création estimée de l'univers, l'expansion était plus rapide qu'un milliard d'années plus tard et par extension , plus on se rapproche de notre présent (observation d'objets de plus en plus proches) , moins cette expansion est prononcée.
Donc je ne comprends pas la déduction qui est faite d'une expansion accélérée de l'univers, j'y vois plutôt une décélération de l'expansion...
Qu'est ce qui cloche dans mon raisonnement ?
Si il y a des spécialistes du Redshift ici, j'aurais aimé savoir si, pour un objet donné observé sur une "longue" période de temps , on a pu mesurer une variation infime de son redshift indiquant soit une accélération soit une décélération . J'imagine que les échelles de temps entre la durée de nos mesures vs l'age de l'univers sont totalement incompatibles avec une modification de mesure, mais on peut rêver...
Pour faire simple, on dispose d'une théorie de l'évolution de l'Univers sous condition d'homogénéité (l'Univers à partir d'une certaine échelle--au dessus des amas de galaxies-- est "partout pareil) et d'isotropie (l''Univers ne présente pas de direction privilégiée) qui est entièrement résumée par une fonction a(t) qui donne le coefficient d'expansion en fonction du temps (du temps cosmique).
Ensuite on interprète diverses mesures pour reconstruire a(t). Parmi ces mesures on peut citer la corrélation entre le décalage vers le rouge et la luminosité vue de la Terre de "chandelles standards", c'est à dire d'événements astronomiques (e.g., supernovae) qui ont une luminosité absolue connue ou calculable.
Le décalage vers le rouge seul ne permet pas de reconstruire a(t), les luminosités de chandelles standard non plus. Mais la combinaison des deux donne l'information, parce que l'affaiblissement de luminosité et le décalage vers le rouge ne dépendent pas (selon la théorie) de a(t) de la même manière.
Il y a d'autres mesures, mais j'ai cru comprendre que c'est la principale.
Ensuite, l'examen de la courbe a(t) ainsi reconstruite, aux incertitudes près, permet de parler d'accélération de l'expansion.
Ce que vous décrivez ci-dessus est intéressant à plusieurs titres.
Vous parlez d'une part d'un milieu continu et d'autre part d'accélération d'expansion.
Mon questionnement est le suivant: Sait-on s'il s'agit d'une accélération d'expansion linéaire depuis le début de l'univers, ou pourrait-il s'agir plutôt de l'accélération vibratoire d'une onde stationnaire ?
Salut,
L'accélération est plus probablement constante que linéaire (oui, oui, bandes de chipoteurs, constant c'est aussi linéaire).
Mais des mesures sont en cours pour déterminer exactement comment l'accélération a évolué au cours du temps.
C'est quoi une "accélération vibratoire"
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonsoir,
Je sais que cette petite discussion date de 2011 mais je suis tombé dessus il y a peu... Je suis complètement d'accord avec toi Sudiste06 et je trouve que les réponses savantes à cette question n'y répondent pas du tout... alors si quelqu'un veut s'y coller...
Bonjour et bienvenu au forum,
Si les réponses ne te satisfont pas, à toi de poser ce qui te semble incompréhensible.
Cordialement,
Bonjour Philpi,
Bienvenue sur Futura,
D'autant qu'il me semble qu'on n'a répondu correctement.
Mais si quelque chose n'est pas clair, ou si un point nous a échappé, Philpi, n'hésite pas à demander des précisions. Nous nous ferons un plaisir de répondre..... si on a la réponse, bien sûr
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Salut Phil,
les réponses ne m'ont hélas pas permis de résoudre mon problème de logique, mais celle d'Amanuensis avait le mérite de tenter de répondre à celle que j'avais formulé.
Il y a des podcasts intéressants sur le sujet, notamment des expériences réalisées par une cosmologiste : Vanina Ruhlmann-Kleider, qui apportent une peu de lumière à ma chandelle (sans jeux de mots
En tout cas je remercie les intervenants d'avoir fait l'effort de répondre, s'agissant d'un problème de logique et ne mettant pas en doute la réalité de l'expansion, il faudra sans doute que je continue à creuser le sujet pour obtenir une réponse qui me satisfasse.
3 choses clochent ou méritent d'être éclaircies:
- la première c'est que la vitesse d'éloignement d'un objet en fonction de la distance, connue sous le nom de loi de Hubble, est quelque chose d'instantanée. C'est la vitesse à laquelle l'expansion l'éloigne de nous actuellement compte tenu de la distance instantanée qui nous sépare de lui (c'est à dire la distance qu'on mesurerait avec un signal "infiniment rapide", ou en tout cas suffisamment rapide pour négliger l'expansion).
Dans la pratique on peut considérer les distances comme des distance instantanées pour les objets suffisamment proches, tels que l'expansion soit négligeable pendant d/c, c'est à dire pendant le temps de trajet de la lumière.
- la deuxième est que la mesure du redshift est quelque chose qui n'est pas instantanée, mais intégrée pendant TOUT le temps de trajet de la lumière. Et c'est pendant TOUT le temps de parcours que l'expansion décale petit à petit vers le rouge.
- le redshift peut s'interpréter comme un effet Doppler avec la vitesse d'expansion de la loi de Hubble seulement pour les courtes distances décrites au premier point. Au delà ça marche plus.
Pour répondre à ta question:
Pour les courtes distances, typiquement petit devant le milliard d'année lumière, le redshift mesuré d'un objet correspond bien à un effet Doppler d'un objet qui s'éloigne à v=HD, car D et v (et H) d'aujourd'hui sont sensiblement les mêmes qu'au moment de l'émission.
Pour les distances plus grandes, la notion de distance devient compliqué car l'expansion la modifie sensiblement, il y a du coup plusieurs notions de distances (voir par exemple http://atunivers.free.fr/universe/redshift.html). L'une d'entre elle peut se mesurer avec la luminosité des objets par exemple (c'est la distance luminosité*), et cette distance peut être relié au redshift, mais la façon dont elle est reliée dépend directement de comment s'est déroulé l'expansion. Globalement une accélération implique un D(z) (distance en fonction du redshift) plus grand qu'avec ralentissement. Et c'est exactement ce qu'on mesure avec les supernovae.
Là je n'ai fait que retranscrire les formules et les résultats bruts, mais je vois pas comment expliquer plus avec les mains, désolé!
Mais globalement si tu retiens que la loi de Hubble est valable à un instant donnée ( v(t)=H(t)D(t) ) alors que le redshift est une mesure intégrée de l'évolution de l'expansion entre l'émission et aujourd'hui, je pense que ton paradoxe est résolu.
* La distance luminosité n'est pas applicable dans la loi de Hubble car ce n'est pas une distance instantanée.
"Pour les courtes distances, typiquement petit devant le milliard d'année lumière, le redshift mesuré d'un objet correspond bien à un effet Doppler d'un objet qui s'éloigne à v=HD, car D et v (et H) d'aujourd'hui sont sensiblement les mêmes qu'au moment de l'émission."
Je comprends.
"Pour les distances plus grandes, la notion de distance devient compliqué car l'expansion la modifie sensiblement, il y a du coup plusieurs notions de distances (voir par exemple http://atunivers.free.fr/universe/redshift.html). L'une d'entre elle peut se mesurer avec la luminosité des objets par exemple (c'est la distance luminosité*), et cette distance peut être relié au redshift, mais la façon dont elle est reliée dépend directement de comment s'est déroulé l'expansion. Globalement une accélération implique un D(z) (distance en fonction du redshift) plus grand qu'avec ralentissement. Et c'est exactement ce qu'on mesure avec les supernovae."
J'imagine que pour les grandes distances, la notion de "vitesse" d'éloignement, relativement à nous, perd aussi de son sens puisqu'elle doit dépasser la vitesse de la lumière contredisant la relativité restreinte.
C'est ce qui doit conduire à penser en terme d'expansion de l'univers plutôt qu'en terme de distance (mesurée dans notre repère) ou de vitesse.
Au niveau des supernovae, il faut quand même bien se baser sur un type "standardisé" pour disposer d'une référence calibrée en terme de lumière émise ?
"Là je n'ai fait que retranscrire les formules et les résultats bruts, mais je vois pas comment expliquer plus avec les mains, désolé!"
Non, c'est clair. Enfin j'espère avoir compris
Merci pour ton intervention et ces pistes de réflexion.
Il ne cloche pas, le taux d'expansion (la "constante" de Hubble) ne cesse de diminuer. Mais son taux de décroissance diminue du fait de la prédominance croissante de l'énergie sombre sur la matière.
voir ce post de Gloubi avec la courbe qui va bien.
Parcours Etranges
Bonjour,
Je me pose une question à propos de l'expansion.
Si elle a bien lieu partout, imaginons la terre qui tourne autour du soleil (pas difficile ça), maintenant, je donne juste un coup d'expansion. La terre est brutalement éloignée du soleil, et va revenir doucement vers son orbite initiale.
Maintenant, si l'expansion est continue la terre va être tiraillée entre s'éloigner (la distance augmente à cause de l'expansion) et retomber vers son orbite initiale (qui dépend de sa vitesse) et son orbite va donc être légèrement plus grande que ce qu"elle devrait être.
Si ce que j'ai dit précédemment est vrai, cela veut dire qu'évaluer la masse des astres à partir de leur orbite et de leur vitesse devrait être corrigé par l'expansion. Est-ce qu'on le fait ? Est-ce que l'ordre de grandeur est négligeable ?
Je me souviens vaguement avoir vu un calcul qui à partir de la constante de Hubble donnait une vitesse d'expansion pour la distance terre lune de l'ordre de quelques centimètres par an.
Merci d'avance pour vos réponses.
Dernière modification par Garion ; 22/02/2013 à 19h36.
Bonsoir,
Apparement c''est là que le bas blesse(voir les différents fils sur le sujet).Leffet de l'expansion est nul à ces distances, nada.
Cordialement,
Devrait être selon quelle théorie ?
Et de combien ? Imaginons que ce soit de 0,001 mm, on le vérifie comment ?
Comme c'est stationnaire, si l'expansion a un effet, ce n'est pas une augmentation de distance.vitesse d'expansion pour la distance terre lune de l'ordre de quelques centimètres par an.
Dernière modification par Amanuensis ; 22/02/2013 à 20h12.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
J'ai simplement imaginé une bête simulation (raisonnement d'informaticien) ou on superposerait une augmentation des distances avec une gravitation newtonienne. Je n'ai pas réalisé la simulation, mais j'imagine qu'elle devrait se comporter comme je le décrit.
Et je posais justement la question pour savoir si mon raisonnement était correct où si je devais imaginer l'expansion autrement ou encore prendre en compte d'autres phénomènes.
Pour l'ordre de grandeur, je posais aussi justement la question.
C'est correct.
Mais cela ne donne aucune idée de l'effet local de l'expansion. Cet effet a été calculé sur les bases de la RG, là par exemple : http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/9803097
Résultat, selon le papier : Pour le Système Solaire, une augmentation relative de 10^-24 au bout de 5 milliards d'années.
1) Ce n'est pas nul, il n'est pas correct de dire qu'il y a l'expansion d'un côté et la gravitation locale de l'autre : ce sont deux aspects de la même chose, le phénomène modélisé par la théorie de la relativité générale ;
2) C'est totalement négligeable, non mesurable, et il n'y a aucune raison d'en tenir compte dans une quelconque application pratique.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Justement, c'est suite à la lecture des différents sujets qu'il y a eu que je me suis posé la question.
Car, ce que j'en ai compris (mais j'ai peut-être mal compris) c'est que l'expansion à lieu partout mais comme les systèmes sont liés les distances ne changent pas.
Et dans ma "simulation", elles ne devraient pas changer non plus, elles devraient juste être un peu plus grande que ne le dit la gravité Newtonienne.
