Bonsoir à tous,
Le nuage de Oort a la réputation d'être sphérique, je ne comprends pas pourquoi.
Les planètes, les planétoïdes, les astéroïdes et la ceinture de Kuiper sont tous issus de disque proto-planétaire autour du Soleil. Au moment de sa formation, le nuage de gaz et de poussières, mis en rotation, s'est aplati, je m'interoge comment le nuage de Oort a échappé à la règle.
Si quelqu'un peut me l'expliquer, je lui en saurais gré, d'avance merci.
Amicalement et bonne nuit.
Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)
La physionomie du nuage de Oort est lié au départ à la direction d'arrivée des comètes de longue période. Comme il en arrive de partout en terme d'angle solide, la physionomie résultante est sphérique.
Du point de vue de l'explication qu'on peut en donner en partant de la formation d'un système planétaire selon un disque, on remarque que le disque s'évase avec la distance. Ca n'est pas suffisant pour former un objet sphérique. Le deuxième élément invoqué est le "chauffage" du disque (au sens gravitationnel, cad à la dispersion des orbites en terme d'inclinaison avec l'écliptique) par l'action des planètes géantes tôt dans l'histoire du système solaire. En gros la concomitance d'une multitude de planétésimaux, et des premiers corps massifs se serait traduit par une redistribution d'énergie gravitationnelle du type chien dans un jeu de quille : les interactions proches et répétées des petits corps avec les jeunes poids lourds auraient éjecté une partie du matériaux précocement condensé vers les confins un peu dans toutes les directions.
On peut raisonnablement invoquer également un échange interstellaire. Le nuage de Oort est un objet typiquement border line et toutes les étoiles sont supposées en posséder un, en première approche. En 19 années galactiques, le Soleil s'est frotté à des millions de voisinages stellaires et il est assez vraissemblable que l'enveloppe la plus extérieure de sa sphère gravitationnelle en ait eu sa démographie bouleversée par gain et perte, selon une symétrie sphérique.
Dernière modification par Gilgamesh ; 04/10/2013 à 22h39.
Parcours Etranges
Merci Gilgamesh.
Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)
Question subsidiaire... Comment est-on arrivé à estimer que le soleil a "dix-neuf années galactiques" ?
C'est simplement le quotient de l'âge du système solaire sur sa période orbitale galactique.
L'âge est déterminé par des datations internes basées sur la décroissance des isotopes de très longue périodes (Uranium)
La période est déterminé initialement par la loi de Kepler appliquée à la Galaxie
T2=a3(2pi)2/GM
avec
T la période orbitale
a le demi grand axe (nécessitant la mesure de la distance au centre galactique, ce qui n'est pas anodin)
M la masse galactique (même remarque)
G la cte de gravitation
Parcours Etranges
Je conçois mieux la méthode -- à ceci près que je me demande maintenant comment estime-t-on la masse de note galaxie...
Gilgamesh vient de te donner la formule : T2=a3(2pi)2/GM, T, G et a sont connus tu ne crois pas que tu pourrais en tirer une réponse tout seul, non ? Réfléchis un peu, c'est facile.
Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)
Le principe est simple, comme l'indique vanos. Il suffit en principe d'une seule mesure d'un corps très extérieur dont on connaîtrait parfaitement le rayon et la vitesse orbitale pour obtenir une mesure 'parfaite' grâce à ce bon vieux Kepler.Après c'est un problème de mesure et là on rentre dans une succession de complications.Envoyé par noir_ecaille
La manière la plus sûre serait donc de repartir de la loi de Kepler en mesurant les vitesses des parties les plus lointaines (celles pour qui la plus grande partie de la masse galactique est "sous leur pieds"). Pour ceci, concrètement on dispose de la mesure de vitesse par effet Doppler des nuages périphériques d'hydrogène neutre (raie à 21 cm), bien au delà de Terminus, qui est comme chacun le sait (les lecteurs d'Asimov en tout cas) le système le plus extérieur de notre Galaxie. Mais cette mesure hélas dépend de la décomposition de la vitesse entre vitesse radiale et vitesse longitudinale, cad orbitae qui dépend elle même de la distance qui elle même est estimé en fonction de la loi de Kepler. Mais toutes autre mesure permettant d’obtenir la vitesse (facile par effet Doppler) et la distance (difficile) sur un astre quelconque est utile. Il suffit d'un astre dont on connait bien la distance et la vitesse dans le référentiel galactique pour disposer de la valeur de la masse interne à l'orbite. La matière noire, qui représente quelque chose comme les 5/6e de la masse étant modélisée comme formé d'un gaz non collisionnel, sa densité galactique est en 1/r et on peut donc tester si le profil des vitesses correspond. Tout ça c'est du genre aller-retour modèle-observation. On peut également modéliser le rapport masse - luminosité avec des amas dont on mesurerait la masse absolue par la mesure de la dispersion des vitesses et par effet de lentille gravitationnelle, et appliquer ce ratio à la Galaxie.
Tout ceci accumulé et synthétisé donne une constellation de contraintes qui permettent d'arriver à une convergence acceptable, mais je ne connais pas la barre d'erreur (pas inférieure à 10%, àmha).
Dernière modification par Gilgamesh ; 07/10/2013 à 21h54.
Parcours Etranges
Là, j'ai perdu pied...
Je suppose que la vitesse radiale et le demi-grand axe ont quelqu'implication ?
J'ai du mal avec la densité et le 1/r...
Là je perds à nouveau pied...
Le décalage des raies spectrales te donne accès à une mesure absolue, fiable et plutôt précise de la vitesse radiale de la source. Cette vitesse radiale obtenue ne peut se traduire en vitesse orbitale de la source que si tu sais soustraire ta propre vitesse décomposée selon deux axes x et y et si tu peux faire la même chose sur la source lointaine. En bonne logique l'équation contient trop de variables pour être contrainte par une seule mesure.
Tu as 3 variables dans l'équation : M (masse), T (période) et a (demi grand axe). Si tu en connais deux tu connais la troisième. Pour T et atu as une équation simplissime avec la vitesse v ~ T/(2 pi a). Tu peux donc remplacer T ou a par la vitesse orbitale, c'est pareil.Je suppose que la vitesse radiale et le demi-grand axe ont quelqu'implication ?
En fait ça signifie simplement que la densité de matière noire est directement liée au potentiel gravitationnel (qui est en 1/r).J'ai du mal avec la densité et le 1/r...
Ce qui fait que la matière baryonique tombe au fond du puits (de potentiel) c'est le fait qu'elle perd facilement par rayonnement de l'énergie gravitationnelle a proportion de sa densité. Y'a des frottement, la matière rayonne, elle perd de l'énergie prise sur la vitesse cad de l'énergie orbitale et elle se rapproche progressivement du centre de gravité. La répartition de la matière baryonique présente donc un "culot" de matière dense au fond de l'éprouvette gravitationnelle (on peut se représenter comme ça le Bulbe galactique). La matière noire ne rayonne pas, elle repose sur sa propre masse et la densité résultante est beaucoup plus simple et monotone, c'est un gaz parfait et la densité est directement liée à la pression, c'est en 1/r. En bonne logique vu que la matière baryonique présente un pic au centre le potentiel gravitationnel y est plus important et donc c'est pas strictement 1/r mais lié au potentiel réel plus élevé au centre du fait de la concentration stellaire des régions centrales. Mais comme la matière noire représente une densité 5 à 6 fois supérieur l'effet est secondaire (mais réel et facile à prendre en compte si on cherche la précision).
La vitesse orbitale des galaxies dans un amas est lié à la masse de l'amas et à la distance au centre de l'amas. On peut même être plus paresseux et mesurer uniquement la vitesse orbitale moyenne par effet Doppler. Cela se fait simplement en mesurant l'élargissement des raies spectrales de l'amas tout entier. L'élargissement des raies résulte du fait que certaines galaxies s'approche de toi et d'autre s'en éloignent.Là je perds à nouveau pied...
La vitesse moyenne est liée à l'énergie potentiel gravitationnelle par une relation fondamentale que l'on appel le viriel, qui dit que dans un système relaxé cad ayant fini son évolution, un système à l'équilibre donc, l'énergie cinétiques des composants d'un système lié gravitationnellement est égale à la moitié de l'énergie gravitationnelle.
Ec = Eg/2
avec Ec la somme des énergie cinétique, la somme des mv2/2
Eg l'énergie potentielle de gravité
Eg ~ GM2/R
C'est un théorème très pratique de porté universelle qui permet aussi bien de connaitre la chaleur totale du Soleil connaissant sa masse et son rayon que la masse d'un amas de galaxie (celui de Coma historiquement) quant du connait son diamètre et la vitesse de ses constituant.
Et en gros, la vitesse des galaxies mesurée sur les amas indique qu'elles auraient du se barrer depuis longtemps si la masse des amas se résumait à la somme de leur matière lumineuse.
C'est sur cette base qu'on a postulé originellement l'existence de la matière noire (Zwicky, 1933)
Là il s'agit de calculs sur une base très classiques. On peut se baser sur un autre effet issue de la Relativité Générale. La masse de l'amas peut dévier vers nous la lumière d'une source en arrière plan. La valeur de la déviation permet de calculer très directement la masse d'amas qui forme lentille. Et l'avantage est que cette pesée est absolue. Y'a plus besoin de modèle reliant la masse réelle à la masse lumineuse (masse baryonique réelle = 3 masse lumineuse environ). La RG prend tout, matière noire et lumineuse indistinctement.
Dernière modification par Gilgamesh ; 09/10/2013 à 00h28.
Parcours Etranges
C'est beaucoup mieux
Merci pour toutes ces explications
