Le big crunch est-il encore possible ?

[Mailou75]

Bonjour,

L'observation de l'expansion, et même de l'accélération de celle-ci, l'indétermination de la "constante gravitationnelle", le fait que les équations d'Eintein prédisent une expansion ou une contraction et que l'on observe une expansion, l'infériorité à la masse critique etc... bref tout porte à croire que l'univers visible tend à s'étendre et a très peu de chances de faire demi tour vers un big crunch !

Pourtant, si on y réfléchit, les galaxies extérieures à l'amas local s'éloignent et finiront un jour par sortir de l'univers visible.
Ainsi l'amas local deviendra à lui seul l’univers visible entouré de vide. Ce vide ne pourra alors plus être défini comme tel puisque le vide ne peut exister qu'entre deux objets.
L'univers visible (ce qu'il en reste alors) pourra être vu comme : en contraction !
Donc pour résumer, l'univers visible actuel ne peut pas se contracter, mais l'univers visible futur le pourra-t-il ?

Merci
Mailou
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[Deedee81]

L'univers visible (ce qu'il en reste alors) pourra être vu comme : en contraction !

Non, on le verra de plus en plus vide. Mais les distances continueront d'augmenter. Je n'appelle pas ça une contraction. Maintenant, si on reste tout seul, je t'accorde qu'il va être difficile de dire quel est la taille de l'univers observable !!!! Mais, bon, ce n'est pas non plus une contraction. En tendant la main au-delà de ce qu'on voit, on constaterait que l'univers visible est plus grand mais que rien ne nous permet de déterminer sa taille. C'est plutôt une perte d'info qu'autre chose. Allez, appelons ça une décontraction

Mais qui peut prédire l'avenir, hein ? (d'autant que l'énergie noire, la structure exacte de l'univers à très très très grande échelle, etc... c'est mal ou peu connu ou pas du tout). Donc, tout reste possible.

Imagine : je suis sûr et certain de la théorie de la gravitation. Je prend une pomme. Je regarde en-dessous, aucun obstacle. Je dit "si je la lâche elle va toucher le sol". Pas de chance, un inconnu arrivé derrière moi sans que je le voie met sa main et attrape ma pomme. Ma prédiction était fausse.

Quand il y a trop d'inconnue, prédire l'avenir est hasardeux. J'estime (tout le monde ne serait peut-être pas d'accord, hein, ma parole n'est pas d'évangile) que c'est le cas quand on parle du destin de l'univers.

Ceci dit, ça reste amusant de discuter des destins possibles

[Mailou75]

En tendant la main au-delà de ce qu'on voit, on constaterait que l'univers visible est plus grand mais que rien ne nous permet de déterminer sa taille.

J'ai bien envie d'enlever le "visible" dans ta phrase

Maintenant, si on reste tout seul, je t'accorde qu'il va être difficile de dire quel est la taille de l'univers observable !!!!

C'est ça !
A mon sens, l'observable ne peut être plus grand que ce que je vois
Sans galaxie extérieure à notre amas, tu admettras qu'alors l'expansion n'est plus observable.
On ne pourra pas non plus dire que l'on se contracte, puisque c'est l'univers (visible) qui réduira en se densifiant.
Alors toute la matière encore liée par la causalité tendra vers un objet unique (puisque deux objets s'attirent toujours)
Est-il absurde de penser que cet objet est une singularité finale ?

[Calvert]

Techniquement, il reste toujours le CMB comme mesure de l'expansion/contraction, non ?
Bon, il faudra être patient pour être capable d'en mesurer une variation temporelle, mais c'est en théorie possible. Me trompé-je ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mailou75]

Il y a un truc que je n'ai pas bien compris en fait...

Le CMB, notre horizon, est "l'objet" qui a le plus grand redshift.
C'est donc lui qui s'éloigne le plus vite, plus vite que les galaxies de l'univers visible.
Comment une galaxie peut elle sortir de l'univers visible dans ce cas ?

J'aurais même plus de facilité à comprendre que l'horizon (bord de mon cône) recule avec le temps, laissant apparaitre de nouveaux objets (dans ce modèle le problème c'est que je ne m'explique pas le redshift)

C'est dingue ce sujet, chaque fois que je crois avoir compris un truc...

Merci
Mailou

[Deedee81]

Salut,

J'ai bien envie d'enlever le "visible" dans ta phrase

Oui, hum, bon. C'est vrai que le mot devient un peu bizarre C'est pour éviter de dire "l'univers pas visible mais qui serait visible s'il y avait quelque chose qui nous envoie de la lumière". Ca fait un peu long comme adjectif

Techniquement, il reste toujours le CMB comme mesure de l'expansion/contraction, non ?
Bon, il faudra être patient pour être capable d'en mesurer une variation temporelle, mais c'est en théorie possible. Me trompé-je ?

Non. Mais je je suppose que Mailou se place à une époque où le CMB est tellement redshifté qu'il n'est plus détectable.

Le CMB, notre horizon, est "l'objet" qui a le plus grand redshift.
C'est donc lui qui s'éloigne le plus vite, plus vite que les galaxies de l'univers visible.
Comment une galaxie peut elle sortir de l'univers visible dans ce cas ?

N'oublie pas que le CMB perçu à deux époques différentes est émis à deux endroits différents. Et n'oublie pas que la galaxie n'a jamais vécu au même moment que l'émission du CMB. Ca ne me parait donc pas incompatible. Hum..... il faudrait tracer ça sur un diagramme espace / temps avec l'émission du CMB et la position de la galaxie et en prenant en compte la distance parcourue par la lumière et l'expansion fortement accélérée. Pour y voir plus clair. Pas trop envie de m'y coller mais ça ne devrait pas être bien compliqué à dessiner.

[Gloubiscrapule]

Le CMB, notre horizon, est "l'objet" qui a le plus grand redshift.
C'est donc lui qui s'éloigne le plus vite, plus vite que les galaxies de l'univers visible.
Comment une galaxie peut elle sortir de l'univers visible dans ce cas ?

Ce n'est pas une question de vitesse d'éloignement!!

L'horizon ça sépare des évènements, c'est à dire un lieu à un moment. Le CMB a lieu partout à une date précise. Une galaxie c'est un lieu précis à plusieurs moments.

Dans le modèle actuel, l'horizon des évènements est à 15GAL, il est définit au moment présent et fait la limite de ce qui sera un jour visible. Ne pas confondre avec l'horizon particule (la taille de l'univers observable) qui fait la limite de ce qui est/ a été visible.

Ca veut dire que tous les photons dans cette sphère de 15 GAL seront visibles un jour.

Si je prends une galaxie qu'on observe et qui est moins loin que cet horizon. Je reçoit des photons de cette galaxie qui sont vieux et je la voit à une époque antérieure à aujourd'hui. Cette galaxie a émis toute une continuité de photons qui s'étalent de la galaxie jusqu'à nous. Plus ils sont proches de nous plus ils ont été émis tôt. Comme la galaxie fait partie de l'horizon évènement, je vais pourvoir recevoir les photons même ceux émis maintenant, et je pourrais la voir dans le futur telle qu'elle est aujourd'hui.

Si je prends une galaxie qui est juste avant cet horizon. Tous les photons émis jusqu'à aujourd'hui pourront être reçu mais pas ceux dans l'instant d'après. On verra donc la galaxie à une époque ancienne, puis de plus en plus récente, mais on ne pourra jamais la voir telle qu'est à une époque qui est dans le futur d'aujourd'hui.

Si je prends une galaxie qui est déjà hors de l'horizon, on la voit, et on la verra telle qu'elle était jusqu'à une époque qui est forcément plus vieille (dans le passé) qu'aujourd'hui (car à l'époque d'aujourd'hui elle est au delà l'horizon).

Pour le CMB c'est différent: tous les photons du CMB aujourd'hui qui sont dans cette sphère (et qui correspondent à différentes régions plus ou moins lointaines) et qu'on observe pas encore seront observés un jour.

Dans tous les cas les photons qui sont pile au niveau de l'horizon arriveront dans un temps infini. Ça veut dire qu'il y a une quantité finie de photons qui arriveront en un temps infini, comme pour le trou noir ça veut dire luminosité qui décroît très rapidement, objet figé décalage vers le rouge etc... mais on ne verra jamais l'objet disparaître d'un coup!

Une galaxie peut passer l'horizon à un moment et on ne la verra jamais plus vieille (dans le sens futur) que ce moment.
Pour le CMB, il y a toujours des photons en dessous de l'horizon mais qui ne viendront jamais d'une zone plus loin qu'une certaine distance, qui est la distance du CMB aujourd'hui + les 15 GAL de l'horizon évènement.

En résumé:
- une époque donnée ne sera visible que jusqu'à une certaine distance (exemple CMB).
- un endroit donné ne sera visible que jusqu'à une certaine époque (exemple galaxie).
- il faut arrêter de raisonner en terme de vitesse, mais en terme d'évènements.

[Mailou75]

Salut Gloubi,

Ne crois pas que je sois impoli... c'est juste que je prends bien le temps de réfléchir avant de répondre pour éviter de sortir de nouvelles inepties
Ça fait 150 fois que Deedee, toi même ou d'autres répétez la même chose avec des mots différents, que vous ayez encore le courage de le rerererefaire... chapeau bas
Je vais moi aussi me donner du mal pour essayer de comprendre pour éviter de vous faire perdre votre temps

Donc à bientôt
Mailou

[Mailou75]

Hum..... il faudrait tracer ça sur un diagramme espace / temps avec l'émission du CMB et la position de la galaxie et en prenant en compte la distance parcourue par la lumière et l'expansion fortement accélérée. Pour y voir plus clair. Pas trop envie de m'y coller mais ça ne devrait pas être bien compliqué à dessiner.

Je m'y colle mais en fait j'avais tenté une synthèse ici : http://forums.futura-sciences.com/as...-horizons.html mess #1
Et j'ai énormément de mal à me décoller ce cette image qui n'est apparemment pas la bonne... je reviens vers vous si j'arrive à autre chose

A+
Mailou

[Mailou75]

Bon, j'ai un p'tit schéma sympa a vous proposer, mais ça s'éloigne un peu de la question seule des horizons, du coup je fais un nouveau fil...

A suivre
Mailou

[invitecaa8f314]

Le big crunch suppose-t-il que l'univers ait une taille maximum, une limite qu'il ne peut dépasser et qui le ferait rebondir sur lui-même ? Il existe bien dans l'univers une vitesse qu'il n'est pas possible de dépasser, et on suppose également qu'il y a une température maximum (et non infini), tout comme il existe une limite à la quantité d'énergie ou à la taille minimum, bien qu'elles tendent vers l'infini.

[Deedee81]

Salut,

Le big crunch suppose-t-il que l'univers ait une taille maximum, une limite qu'il ne peut dépasser et qui le ferait rebondir sur lui-même ? Il existe bien dans l'univers une vitesse qu'il n'est pas possible de dépasser, et on suppose également qu'il y a une température maximum (et non infini), tout comme il existe une limite à la quantité d'énergie ou à la taille minimum, bien qu'elles tendent vers l'infini.

Ce n'est pas une "taille limite indépassable". Plutôt le fait que l'expansion ralentit, ralentit, ralentit.... puis fini par s'arrêter et la contraction commence. L'analogie est une pierre jetée en l'air qui finit par redescendre si on ne l'a pas lancé assez fort.

Ceci dit, avec l'expansion accélérée, cette solution (donnée par la RG d'ailleurs) semble douteuse. Mais tant qu'on ne connait pas la raison physique exacte de cette accélération, difficile de spéculer.

Comme tu le dis, c'est histoire de température maximum, etc... c'est supposé. C'est encore de la spéculation (et sans doute pour un bon moment à moins qu'une des théories candidates à la gravitation quantique ou à l'unification de toutes les interactions ne soit validée par d'autres biais. Dans ce cas, ces suppositions, si elles ont encore un sens dans ce cadre, pourraient devenir beaucoup plus plausibles).

Mais il y a pire : on ne voit qu'une fraction de l'univers : l'univers observable. L'univers complet est probablement beaucoup plus vaste (des milliers, millions, milliards,... voire infini ?) et on ignore totalement si le reste de l'univers est semblable à nous ou très différent (par exemple avec des zones en expansion d'autres en contraction voire des lois physiques différentes. La RG elle-même autorise un nombre invraisemblable de scénarios possibles).

Nous sommes encore des enfants face à la compréhension de l'univers (même s'il y a déjà un acquit solide de connaissances).

[invitecaa8f314]

l'univers observable actuellement c'est quoi précisement ? Un genre de sphère de 15milliards d'année lumière de rayon dont nous serions au centre ?

[pun1sher]

l'univers observable actuellement c'est quoi précisement ? Un genre de sphère de 15milliards d'année lumière de rayon dont nous serions au centre ?

Exactement. Notre univers observable se limite à cela, et avec le temps cet univers observable va s'agrandir. Cependant, les limites de notre univers observable qui ont émis leur photons sont actuellement beaucoup plus éloigné que 15 milliard d'année lumière à cause de l'expension qui fait que le CMB est en réalité a 45 Milliard d'année lumière de nous, mais les photons ne nous sont pas encore parvenus.

Cordialement,

[Deedee81]

Pris de vitesse par pun1sher

Plus exactement, 13.7 milliards d'année-lumière de rayon.

Attention, ne pas confondre "observable" et "observé". Actuellement on ne sait pas voir plus loin que le lieux d'émission du CMB car l'univers était opaque avant. Mais on pourra sonder cette région le jour où on aura une astronomie (assez sensible) en neutrino ou encore mieux en ondes gravitationnelles.

[invitecaa8f314]

De mémoire, le CMB correspond à l'age qu'avait notre univers environ 300 000 ans après le temps 0. Si je capte bien, fut un temps, nous fesions également partie du CMB ?

[Gloubiscrapule]

De mémoire, le CMB correspond à l'age qu'avait notre univers environ 300 000 ans après le temps 0. Si je capte bien, fut un temps, nous fesions également partie du CMB ?

Pour être plus rigoureux le CMB est la lumière émise par tout l'univers quand il était âgé de 380000ans.
Le CMB que l'on voit aujourd'hui correspond à des zones de l'univers distances aujourd'hui de 45 GAL, et quelqu'un qui se situerait à cette distance verrait le CMB émis par la zone de l'univers où nous sommes actuellement.

[Deedee81]

Si je capte bien, fut un temps, nous fesions également partie du CMB ?

Nos atomes du moins (faisaient partie du gaz ayant émis le CMB.... mais pas celui qu'on voit, voir la fin de la réponse de Gloubi). Et encore, bien transformés (par les fournaises stellaires, sinon on serait composé uniquement d'hydrogène et d'hélium, ou peut s'en faut. C'est un peu maigre )

[Deedee81]

Un petit instant de détente (isotherme ? ).

Tiens, je viens de trouver une belle photo du big crunch :
http://www.foodshare.net/images/Crunch0609_3028.jpg