Besoin d'éclaircissements sur l'observation du fond diffus cosmologique

[Graviteur]

Bonjour,

Je me pose une question qui paraîtra sans doute très bête. Je m'intéresse à l'astronomie mais il y a toujours eu un point qui me chiffonne : comment peut-on recevoir les ondes du fond diffus cosmologique qui remontent aux premiers instants du big bang. Je sais bien qu'il suffit de scruter les profondeurs de l'univers pour remonter le temps puisque la lumière doit voyager jusqu'à nous, mais nous sommes postérieurs à cet évènement : les ondes ont cessé d'émettre alors que se constituaient les premières galaxies. Pourtant l'idée que la lumière mettent 8 minutes à nous parvenir du soleil me pose aucun problème, ni même pour lumière en provenance des autres galaxies....

Merci d'éclairer ma lanterne !
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[Graviteur]

Bonjour,

Sans doute impatient, certainement craintif quant à la manière dont a été lu et reçu ma question ci-dessus, je préfère préciser que je souhaite seulement avoir une explication d'ordre pédagogique car je ne suis pas mathématicien ou physicien. Même si ma question est stupide, je souhaite ( tous comme on ferait avec un enfant) faire évoluer mes représentations. Je pense avoir une bonne capacité d'abstraction et être capable de recevoir à mon échelle les informations qu'on me transmettra. Je ne suis pas là pour faire des spéculations, contredire ou autres mais pour apprendre

Merci d'avance!

[Deedee81]

Salut,

Aucun problème avec ta question (elle a d'ailleurs souvent été posée, c'est clairement une question assez habituelle).

Le rayonnement fossile que nous recevons actuellement a été émis à une distance de 13 milliards d'année-lumière (et a parcouru cette distance sur 13 milliards d'années). C'est aussi simple que ça.

[Graviteur]

"Malheureusement" j'ai bien compris la réponse : le fond diffus a mis 13 milliards d'années pour nous parvenir car il est situéà 13 milliards d'année-lumière. Mais je ne comprends toujours pas comment on peut recevoir ces ondes qui ont cessé d'exister ( enfin je pense) avant la création des premières galaxies donc de l'apparition de la vie et donc de l'observant. Je sais pas si je suis bien clair... C'est comme si on me disait: regarde le plus loin possible à l'horizon et tu observeras des traces de la vie de tes ancêtres. Je pense qu'il y a une notion d'espace-temps qui m'échappe fortement.

Merci beaucoup!

[A voir en vidéo sur Futura]

[daniel100]

Le big-bang a eu lieu partout en même temps, ici, à 13 Ga, et bien plus loin.

C’est pour cela que nous l’observerons toujours.

Le big-bang n’est pas l’explosion d’un « point », ou alors ce point est l’univers en entier.

A confirmer, bien sûr !

[Gloubiscrapule]

Mais je ne comprends toujours pas comment on peut recevoir ces ondes qui ont cessé d'exister ( enfin je pense) avant la création des premières galaxies donc de l'apparition de la vie et donc de l'observant. Je sais pas si je suis bien clair...

Comment tu fais pour recevoir une carte postale de quelqu'un qui n'est plus en Australie depuis 2 semaines?

Comment tu fais entendre le tonnerre quelques secondes après que la déflagration ait eu lieu?

[gammler]

Les ondes existent puisqu'on les captent, même si le phénomène originel a disparu. De même que la carte postale existe puisque tu la reçois, même si l'envoyeur est mort depuis.

[Mailou75]

Le rayonnement fossile que nous recevons actuellement a été émis à une distance de 13 milliards d'année-lumière (et a parcouru cette distance sur 13 milliards d'années). C'est aussi simple que ça.

Deedee tu me fais peur des fois
C'est un poil plus compliqué que ça...

Le rayonnement fossile (CMB) a été émis depuis une distance de 42 millions d'années lumières (lorsque l'univers était âgé de 380.000 ans)
L'objet qui a émis le signal que l'on reçoit actuellement (à t=13,7 milliards d'années) se trouve aujourd'hui à 47 milliards d'années lumières, du fait de l'expansion (l'objet est emporté par l'espace)
Le redshift d'un tel objet (décalage des longueurs d'ondes vers le rouge + ralentissement apparent) est du au rapport entre la distance à l’émission et à la réception, soit :
z+1=47.000.000.000/42.000.000~1090 qui est le redshift maximal mesurable (car on estime qu'avant 380.000 ans l'univers était opaque, ce cas est donc un cas limite)
Le photon a bien voyagé pendant 13,7 milliards d'années (moins 42 millions, mais c'est epsilon...) voilà pourquoi on dit que pour l'observateur le CMB se situe à 13,7 milliards d'années.
Mais ce dernier chiffre ne correspond pas à grand chose, c'est juste du temps lumière...

Si tu cherches une représentation assez simple de ceci je m'étais essayé à un petit graph : http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post4226693
D_C c'est la distance comobile, celle à laquelle se trouve l'objet aujourd'hui
D_A c'est la distance angulaire, celle à laquelle était l'objet lorsqu'il a émis le signal (c'est aussi la distance à laquelle parait se trouver l'objet compte tenu de sa taille apparente)
z+1=D_C/D_A c'est le redshift cosmologique
(accessoirement tu as aussi D_LT (lookback time) qui est la durée pendant laquelle a voyagé le photon)

Mais si tu veux mon avis ces résultats sont issus d'un condensé d'observations plus que d'une véritable théorie consistante...
il nous faudra donc, pendant encore quelques décennies sans doute, conserver un esprit critique sur ce qu'on nous vend.
Ce n'est pas parce que les scientifiques se sont accordés pour dire que c'est la "moins pire" qu'elle touche à la vérité,
enfin perso, comme tu l'as compris, je n'y crois pas une seconde

[Graviteur]

Salut à tous et merci pour toutes ces réponses!

J'ai tout simplement confondu l'objet et le signal de l'objet car je n'avais pas percuté que ces ondes sont quant à elles toujours ici et là. Si j'ai bien compris, c'est l'analyse des ondes qui a permis d'établir une carte du fond diffus et ainsi de découvrir l'état de l'univers quand il avait 380 000 ans. J'ai tout bon?

Merci encore pour vos éclaircissements !

[Gloubiscrapule]

J'ai tout simplement confondu l'objet et le signal de l'objet car je n'avais pas percuté que ces ondes sont quant à elles toujours ici et là. Si j'ai bien compris, c'est l'analyse des ondes qui a permis d'établir une carte du fond diffus et ainsi de découvrir l'état de l'univers quand il avait 380 000 ans. J'ai tout bon?

Beh oui. On n'a pas été à 13 milliards d'années lumière chercher les échantillons... On ne va déjà pas sur Mars!

[Mailou75]

Le photon a bien voyagé pendant 13,7 milliards d'années (moins 42 millions, mais c'est epsilon...) voilà pourquoi on dit que pour l'observateur le CMB se situe à 13,7 milliards d'années.

Aie la bourde, et Gloubi qui laisse passer ça
C'est pas moins "42 millions" d'années mais "moins 380.000 ans", je parlais de la durée de trajet...

Mais ce dernier chiffre ne correspond pas à grand chose, c'est juste du temps lumière...

Pour moi ça reste quand même la distance à laquelle on "croit" voir l'objet (qui ne correspond pas à sa taille angulaire),
mais je crois que Gloubi n'est pas très chaud pour cette définition...
(fais lui confiance c'est son taf et pas du tout le mien )

Si j'ai bien compris, c'est l'analyse des ondes qui a permis d'établir une carte du fond diffus et ainsi de découvrir l'état de l'univers quand il avait 380 000 ans. J'ai tout bon?

En gros c'est ça, en gardant à l'esprit que la mesure (~2,7K) c'est une chose et que la théorie (380.000ans) en est une autre

[Graviteur]

Ah ben c'est cool tout ça! Donc si j'ai tout bien compris, 13,7 milliards d'année c'est la durée du trajet mais le fond diffus ne se trouve"rait" pas à 13,7 milliards d'année ( car c'est juste un repère de temps et non d'espace) du fait de l'expansion de l'univers mais actuellement à environ 47. De plus, on se base sur des observations en corrélation avec l'état actuel de nos connaissances, donc il peut y avoir de nouveaux apports et donc une interprétation différente dans le futur. J'espère avoir saisi l'essentiel.

[Deedee81]

Salut,

C'est un poil plus compliqué que ça...

Je voulais y aller progressivement

Ah ben c'est cool tout ça! Donc si j'ai tout bien compris, 13,7 milliards d'année c'est la durée du trajet mais le fond diffus ne se trouve"rait" pas à 13,7 milliards d'année ( car c'est juste un repère de temps et non d'espace) du fait de l'expansion de l'univers mais actuellement à environ 47. De plus, on se base sur des observations en corrélation avec l'état actuel de nos connaissances, donc il peut y avoir de nouveaux apports et donc une interprétation différente dans le futur. J'espère avoir saisi l'essentiel.

C'est tout bon.

Note que pour voir des changements notable dans le fond diffus (baisse de température, modifications de la répartition des fluctuations) il faudra longtemps (on sera tous morts et enterrés avant de voir un quelconque changement).

[ansset]

les 380 Millions evoqués plus haut sont d'importance.
car il est physiquement impossible de voir avant.
bref, ce qu'il s'est passé pendant cette période sombre reste ...........obscur !

[Gilgamesh]

380 000 pas millions.

[ansset]

oui, pardon...

[Garion]

les 380 Millions evoqués plus haut sont d'importance.
car il est physiquement impossible de voir avant.
bref, ce qu'il s'est passé pendant cette période sombre reste ...........obscur !

On pourra peut-être un jour détecter le fond diffus cosmologique composé de neutrinos qui n'a été émis que quelques secondes après l'instant initial (si je me souviens bien), voire même les ondes gravitationnelles des premiers instants.