Lumière et passé

[invite333bcd74]

Bonjour.

Cela fait maintenant une dizaine d'années que je me pose la question et que j'en parle autour de moi sans jamais arriver à comprendre pourquoi ou à me représenter le "truc".

Le postulat:
J'entends partout et tout le temps : " si on regarde loin dans l'univers, on regarde le passé etc..." Ce que je comprends parfaitement, c'est , somme toute, logique .

Ce que je comprends:
La vitesse de la lumière étant limitée et les distances étant colossales, si on regarde un objet lointain, on le voit tel qu'il était il y a X années, X étant le temps que met la lumière à nous parvenir. Si je prends Andromède, celle-ci étant située à 2,5 millions d'années lumière de la Voie lactée, alors nous la voyons telle qu'elle était il y a 2,5 millions d'années. Là-dessus d'accord pas de soucis, j'ai tout compris (en même temps c'est pas très compliqué)

Ce qui , en revanche, ne passe pas:
Nous pouvons voir jusqu'aux débuts même de l'univers = + ou - 13 milliards d'années (on va pas chipoter sur les chiffres) . Le problème c'est que l'univers s'est formé, en théorie, il y a 13 milliards d'années. Nous, les humains, et notre capacité à voir, à capter la lumière et à l'interpréter , il y a 2,5 millions d'années.
La lumière est une onde électromagnétique composée de photons qui parcourent l'espace à 300.000 km/s et pendant les 12,997,500,000 années qui se sont écoulées entre le "théorique début de l'univers" et les débuts de l'humanité, la lumière n'est pas restée sagement figée à attendre qu'on dispose de télescopes pour l'observer, elle se disperse aux quatre coins de l'univers, elle se barre quoi !
Nous avons donc "loupé " en toute logique presque 13 milliards d'années d'information lumineuse! A moins que la terre et son système solaire n'aient été éjecté du centre "théorique de l'univers" ( là où y a eu l'inflation ) plus rapidement encore que la lumière, ce dont je doute puisque nous pouvons justement voir très loin dans l'espace.

Donc il y a là-dedans un paradoxe que je ne comprends pas. Et personne jusque là n'a vraiment compris le problème dans ma tête. Les étoiles, galaxies et autres corps célestes que nous pouvons voir à 13 milliards d'années ont émis de la lumière depuis leurs débuts. A leurs débuts, la taille de l'univers n'était pas celle que nous connaissons aujourd'hui donc, la lumière étant plus rapide que l'expansion, Comment se fait-il que nous "puissions remonter à l'inflation" ?
Ce que nous voyons dans le télescope est le passé ( c'est une certitude et j'ai compris le principe) mais ça ne peut pas être le début ou ce qui s'en approche selon moi, nous avons forcément "loupé, zappé " une partie de l'information lumineuse qui s'est échappée, dispersée il y a belle lurette et est perdue à jamais dans les confins de l'espace!
J'espère que mes explications ont été claires ( pas facile d'ordonner ce qui est par nature désordonné) et je vous remercie d'avance pour vos explications !
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[invite555cdd43]

Ca ne passe pas parce que tu pars de postulats qui sont faux :

Premièrement, la lumière n'est pas apparue en même temps que l'univers tel qu'on le connaît. Utilise les services de l'ami Google pour découvrir la chronologie du big-bang, les âges sombres de l'univers, et tutti quanti. Il n'y a donc aucune chance pour qu'on voie l'univers tel qu'il était avant l'émission des premiers photons.

Deuxièmement, le big-bang n'est pas l'explosion d'un point situé quelque-part, mais la "décompression" de l'univers tout entier. Il n'y a donc pas de centre au big-bang, puisqu'il s'est produit partout.

Troisièmement, la diffusion des photons à travers l'univers ne dégrade pas "l'image" qu'elle porte. Pour preuve, les images très anciennes qui nous parviennent des confins de l'univers visible. Il n'y a donc pas de dispersion et dissipation des images les plus anciennes.

[invite333bcd74]

Premièrement, la lumière n'est pas apparue en même temps que l'univers tel qu'on le connaît.

Oui j'étais au courant et en aucun cas ça aide à faire avancer le schmilblick, la lumière étant apparue 380 000 ans après le big bang, ce qui est dérisoire par rapport à l'âge de l'univers. En gros, 380 000 ans après ou au même moment, ça revient strictement au même .

Il n'y a donc aucune chance pour qu'on voie l'univers tel qu'il était avant l'émission des premiers photons.

Tout à fait. Je suis même allé encore plus loin: je ne comprends pas comment on peut remonter jusqu'à la naissance des premiers photons ou même voir ces premiers photons.

Deuxièmement, le big-bang n'est pas l'explosion d'un point situé quelque-part, mais la "décompression" de l'univers tout entier. Il n'y a donc pas de centre au big-bang, puisqu'il s'est produit partout.

Alors là, je pense que ça nécessite que vous explicitiez davantage car pourquoi donner en année-lumière le diamètre, la largeur (peu importe) de l'univers à telle ou telle période si il n'y a pas un espace unique dont la taille varie et donc qui admet un centre ( ou ce qui s'en rapproche)

je cite wikipedia :

L'univers commence brutalement son expansion partout en même temps. Sa taille grandit d'un trillion de fois en un trillionième de seconde.

En 100 secondes, alors que l'univers atteint une largeur de plusieurs centaines d'années lumière

J'ai d'ailleurs vu et entendu à de nombreuses reprises: " l'univers faisait alors la taile du système solaire à tel moment puis s'est étendu encore et encore dans toutes les directions etc..."

Donc décompression de l'univers tout entier, je veux bien ( encore que le sens n'est pas très clair car je crois qu'on fait dire aux mots ce qu'on veut en fin de compte) mais quid de l'ère de Planck? quand l'univers n'est qu'un concentré de matière plus petit qu'un atome, il n'y a pas de centre? (difficile de se représenter cela... car on imagine une sphère et une sphère a forcément un centre à partir du quel l'expansion commence puisqu'il s'agit d'un espace unique, fermé contenant la matière et qui va subir une expansion)

Troisièmement, la diffusion des photons à travers l'univers ne dégrade pas "l'image" qu'elle porte

Oui, ça je l'avais bien compris aussi. Mais je ne parle pas de ça. Le photon est une particule d'information qui nous permet de voir et elle ne se dégrade pas en revanche elle se disperse dans l'espace et avant l'apparition de l'homme, elle a eu le temps de "se faire la malle" depuis longtemps . Donc comment pouvons nous la capter?

Il n'y a donc pas de dispersion et dissipation des images les plus anciennes.

l'image ne se dissipe pas certes, mais la particule qui informe de la nature de l'image, elle, suit une onde qui poursuit inexorablement son chemin à travers l'espace, de manière continue, voilà pourquoi on devrait avoir un "horizon" dans notre capacité à remonter dans le temps car la lumière existe depuis les débuts de l'univers mais nous, nous sommes apparus il y a peu de temps et l'information lumineuse des débuts de l'univers devrait être dispersée depuis l'aube des temps déjà, perdue à jamais.

[f6bes]

Bjr à toi,
il est évident que tu ne peux PAS voir la lumiére qui t'as "dépassé".
C'est foutu , c'est trop tard.
Voir le passé c'est pouvoir discerner la lumiére à qui il a fallu parcourir les 14 milliards d ' AL pour te parvenir.
Or voir une lumiére qui a pris sa" source" il y a 14 Milliards d'année lumiéres, c'est voir une lumiére qui date de ce temps là.
C'est en cela que l'on dit voir le passé.
Il est sur et certain que la lumiére qui PART ce JOUR d'un point situé à disons 10 AL tu ne pourra la voir QUE dans ...10AL.
Bon WE

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite333bcd74]

Voir le passé c'est pouvoir discerner la lumiére à qui il a fallu parcourir les 14 milliards d ' AL pour te parvenir.

Oui ! et justement ! les informations que nous voyons de galaxies lointaines ont mis des milliards d'années à nous parvenir ( puisqu'elle sont lointaines) donc nous voyons ces galaxies telles qu'elles étaient il y a tant de milliards d'années , ça ne je ne dis pas le contraire, je suis même d'accord.

Mais dans ce cas il est absolument impossible de voir les débuts de l'univers puisque la lumière émise aux début de l'univers s'est déjà bien dispersée sur les 13 milliards d'années qui séparent les débuts de l'univers et les débuts de l'homme, donc nous avons un horizon.

la vitesse de la lumière > vitesse expansion . Nous sommes apparus il y a seulement 2 millions d'années donc l'information lumineuse des 13 premiers milliards d'années s'est déjà volatilisée et c'est justement notre horizon, est-ce que vous arrivez à comprendre où je veux en venir?

[jiherve]

bonjour,
la "vitesse" d'expansion est supérieure à la vitesse de la lumière, donc ce que l'on voit aujourd'hui agé de 13 milliards d'années est en fait situé à bien plus que 13 milliards d’années lumière, l'horizon serait à 40 années lumière de distance.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_observable
JR

[trebor]

Bonjour à tous,

La vitesse de la lumière est constante, par contre celle de l’expansion de l'univers est en accélération constante.

Questions :

Quelle est +/- la vitesse d'expansion actuelle ?

La vitesse d'accroissement de l'expansion double, triple,.......tous les combien de temps ?

Ce qu'on voit actuellement se trouve encore plus éloigné de 13,5 milliards d'AL mais avec cette accélération constante, on ne peut s'imaginer à quelle distance ce trouve les galaxies ou étoiles les plus lointaines ?

A+

[invite555cdd43]

Alors là, je pense que ça nécessite que vous explicitiez davantage car pourquoi donner en année-lumière le diamètre, la largeur (peu importe) de l'univers à telle ou telle période si il n'y a pas un espace unique dont la taille varie et donc qui admet un centre ( ou ce qui s'en rapproche)

je cite wikipedia :

J'ai d'ailleurs vu et entendu à de nombreuses reprises: " l'univers faisait alors la taile du système solaire à tel moment puis s'est étendu encore et encore dans toutes les directions etc..."

Donc décompression de l'univers tout entier, je veux bien ( encore que le sens n'est pas très clair car je crois qu'on fait dire aux mots ce qu'on veut en fin de compte) mais quid de l'ère de Planck? quand l'univers n'est qu'un concentré de matière plus petit qu'un atome, il n'y a pas de centre? (difficile de se représenter cela... car on imagine une sphère et une sphère a forcément un centre à partir du quel l'expansion commence puisqu'il s'agit d'un espace unique, fermé contenant la matière et qui va subir une expansion)

Vous ne comprenez pas car vous partez là aussi d'un postulat qui est faux. Les citations de Wikipedia parlent de l'univers observable aujourd'hui. Car oui, l'univers que nous observons à ce jour, tenait dans une tête d'épingle au démarrage du big-bang. Mais, l'univers observable n'est pas l'univers tout entier.

Le photon est une particule d'information qui nous permet de voir et elle ne se dégrade pas en revanche elle se disperse dans l'espace et avant l'apparition de l'homme, elle a eu le temps de "se faire la malle" depuis longtemps . Donc comment pouvons nous la capter? l'image ne se dissipe pas certes, mais la particule qui informe de la nature de l'image, elle, suit une onde qui poursuit inexorablement son chemin à travers l'espace, de manière continue, voilà pourquoi on devrait avoir un "horizon" dans notre capacité à remonter dans le temps car la lumière existe depuis les débuts de l'univers mais nous, nous sommes apparus il y a peu de temps et l'information lumineuse des débuts de l'univers devrait être dispersée depuis l'aube des temps déjà, perdue à jamais.

Voir la réponse de f6bes (post #4)

[invite555cdd43]

Tiens, j'avais loupé cette chetite perle :

Oui j'étais au courant et en aucun cas ça aide à faire avancer le schmilblick, la lumière étant apparue 380 000 ans après le big bang, ce qui est dérisoire par rapport à l'âge de l'univers. En gros, 380 000 ans après ou au même moment, ça revient strictement au même .

Non, ça ne revient strictement pas au même, puisqu'il s'est passé des choses essentielles durant ces premières 380 000 années de l'univers.

[Amanuensis]

Nous sommes apparus il y a seulement 2 millions d'années donc l'information lumineuse des 13 premiers milliards d'années s'est déjà volatilisée et c'est justement notre horizon, est-ce que vous arrivez à comprendre où je veux en venir?

Perso, non, je ne comprends pas. Quelle importance que l'espèce soit "apparue" il y a 2 millions d'années, 10 secondes ou 5 milliards d'année auparavant?

Ce que nous voyons de l'Univers ici et maintenant dépend seulement de ce "ici et maintenant".

La lumière émise il y a longtemps nous est effectivement inaccessible pour la plus grande partie: seule une portion ridiculement faible de cette lumière arrive "ici et maintenant". Et cette portion nous arrive "de travers": ce n'est pas notre passé que nous pouvons voir, mais le passé de ce qui est "de côté".

Cela ne limite pas dans le passé, juste dans l'espace. Les seuls "horizons" limitant le passé qu'on peut voir sont les obstacles à la lumière: on ne voit pas ce que cache la Lune, et de même on ne voit pas ce qui est caché par ce qui a émis le fond cosmique, car c'était partout et ce n'était pas transparent.

À quelle autre limitation pensez-vous?

[PPathfindeRR]

Bonjour,

Oui ! et justement ! les informations que nous voyons de galaxies lointaines ont mis des milliards d'années à nous parvenir ( puisqu'elle sont lointaines) donc nous voyons ces galaxies telles qu'elles étaient il y a tant de milliards d'années , ça ne je ne dis pas le contraire, je suis même d'accord.

Mais dans ce cas il est absolument impossible de voir les débuts de l'univers puisque la lumière émise aux début de l'univers s'est déjà bien dispersée sur les 13 milliards d'années qui séparent les débuts de l'univers et les débuts de l'homme, donc nous avons un horizon.

la vitesse de la lumière > vitesse expansion . Nous sommes apparus il y a seulement 2 millions d'années donc l'information lumineuse des 13 premiers milliards d'années s'est déjà volatilisée et c'est justement notre horizon, est-ce que vous arrivez à comprendre où je veux en venir?

Je ne suis pas certain, mais je pense comprendre ou tu veux en venir:

Tu considères que le big bang est un événement passé, soit un instant précis dans l'histoire de l'univers et qui a émit de la lumière 380 000 ans après sa naissance.
Tu part donc de ce premier principe, comme pour une galaxie qui nous émet de la lumière, une image de son enfance que nous recevons que maintenant.

Tu en déduit que nous observons continuellement une galaxie car elle nous émet continuellement de la lumière...
Tandis que tu en déduit que le big bang, lui n'existe plus et est un événement passé... donc pourquoi cette événement qui n'existe plus, nous émet-il encore des informations ?

est-ce là ou tu veux en venir ?

[Gilgamesh]

Ce qui , en revanche, ne passe pas:
Nous pouvons voir jusqu'aux débuts même de l'univers = + ou - 13 milliards d'années (on va pas chipoter sur les chiffres) . Le problème c'est que l'univers s'est formé, en théorie, il y a 13 milliards d'années. Nous, les humains, et notre capacité à voir, à capter la lumière et à l'interpréter , il y a 2,5 millions d'années.
La lumière est une onde électromagnétique composée de photons qui parcourent l'espace à 300.000 km/s et pendant les 12,997,500,000 années qui se sont écoulées entre le "théorique début de l'univers" et les débuts de l'humanité, la lumière n'est pas restée sagement figée à attendre qu'on dispose de télescopes pour l'observer, elle se disperse aux quatre coins de l'univers, elle se barre quoi !
Nous avons donc "loupé " en toute logique presque 13 milliards d'années d'information lumineuse! A moins que la terre et son système solaire n'aient été éjecté du centre "théorique de l'univers" ( là où y a eu l'inflation ) plus rapidement encore que la lumière, ce dont je doute puisque nous pouvons justement voir très loin dans l'espace.

Donc il y a là-dedans un paradoxe que je ne comprends pas. Et personne jusque là n'a vraiment compris le problème dans ma tête. Les étoiles, galaxies et autres corps célestes que nous pouvons voir à 13 milliards d'années ont émis de la lumière depuis leurs débuts. A leurs débuts, la taille de l'univers n'était pas celle que nous connaissons aujourd'hui donc, la lumière étant plus rapide que l'expansion, Comment se fait-il que nous "puissions remonter à l'inflation" ?
Ce que nous voyons dans le télescope est le passé ( c'est une certitude et j'ai compris le principe) mais ça ne peut pas être le début ou ce qui s'en approche selon moi, nous avons forcément "loupé, zappé " une partie de l'information lumineuse qui s'est échappée, dispersée il y a belle lurette et est perdue à jamais dans les confins de l'espace!
J'espère que mes explications ont été claires ( pas facile d'ordonner ce qui est par nature désordonné) et je vous remercie d'avance pour vos explications !

Considère une boite d'univers assez grande pour nous contenir, ainsi que les sources dont nous observons la lumière aujourd'hui. Si cette boite contient également la coquille spérique de gaz dont nous observons le rayonnement aujourd'hui sous forme de fond radio, au moment où l'univers est devenu transparent, alors le nom de cette boite sphérique est l'Univers visible. En toute hypothèse, l'univers se poursuit bien (bien, bien...) au delà, mais peu importe. Les régions eu delà n'ont pas eu le temps de nous envoyer leur lumière et sortent du cadre du propos.

Il y a 13 Gy tout l'univers était remplis de ce gaz homogène. Quand sa température est descendu en dessous de T=3000 K, les atomes se sont formé et il est devenu transparent. Il émettait alors un rayonnement de corps noir à la longueur d'onde crête lambda_max ~ 3000/T ~ 1µm (proche infrarouge). Prenons l'endroit G où va plus tard se former la Galaxie, la Terre et d'où nous observons aujourd'hui. Le rayonnement émis en cet endroit est bien sûr partie bien loin. Mais considère maintenant une coquille sphérique de rayon R=40 Mly centré sur ce point. Elle émet au même moment un rayonnement qui part dans toutes les directions, et une partie est dirigé vers G.

Le rayonnement progresse vers G (nous) à la vitesse c.

Pendant la durée du trajet, l'univers grandit : la distance R augmente. Le photon remonte donc un "courant d'espace", c'est à dire que la cible de laquelle il s'approche s'éloigne. Et la source dont il a été émis depuis la durée t est plus éloignée que simplement ct.

Quand il termine glorieusement son trajet dans le détecteur de Planck, la distance qui le sépare de la source n'est pas R = 40 Mly mais R0 = 40 Gly. En chiffre rond, l'univers a cru d'un facteur 1000 entre l'émission et la réception. Et le temps de trajet n'a pas été de 60 My mais de 13 Gy. Et, fait capital, la longueur d'onde du rayonnement reçu été étirée dans les mêmes proportions, et le température du fond divisé pareillement. Nous ne recevons pas un rayonnement à 3000 K mais à 3K, avec une longueur d'onde crète mille fois plus grande, ~1 mm, dans le domaine micro-onde.



y : year. 1 Gy = 1 milliard d'années
ly : light year. 1 Gly = 1 milliard d'années-lumière.

[inviteefd8627f]

Super explication de Gilgamesh, comme d'hab.
Pour compléter, je rajouterai que, me semble-t-il, il manque 2 éléments à Cubique pour sortir de ses paradoxes:
1) l'émission du CMB qui s'est produite lors du découplage a eu lieu en tous points de l'univers
2) la dilatation de l'espace causée par l'expansion a été plus rapide que la lumière. Les photons ont mis du temps à rattraper leur retard.

[invite333bcd74]

Tu considères que le big bang est un événement passé, soit un instant précis dans l'histoire de l'univers et qui a émit de la lumière 380 000 ans après sa naissance.
Tu part donc de ce premier principe, comme pour une galaxie qui nous émet de la lumière, une image de son enfance que nous recevons que maintenant.

Tu en déduit que nous observons continuellement une galaxie car elle nous émet continuellement de la lumière...
Tandis que tu en déduit que le big bang, lui n'existe plus et est un événement passé... donc pourquoi cette événement qui n'existe plus, nous émet-il encore des informations ?

Le big bang a eu lieu à un instant donné donc oui j'imagine qu'il a eu lieu dans le passé et qu'il est terminé ( même si nous sommes plus ou moins toujours dans le processus du big bang...)
Oui en gros c'est à peu près ça.

Quand il termine glorieusement son trajet dans le détecteur de Planck, la distance qui le sépare de la source n'est pas R = 40 Mly mais R0 = 40 Gly. En chiffre rond, l'univers a cru d'un facteur 1000 entre l'émission et la réception. Et le temps de trajet n'a pas été de 60 My mais de 13 Gy. Et, fait capital, la longueur d'onde du rayonnement reçu été étirée dans les mêmes proportions, et le température du fond divisé pareillement. Nous ne recevons pas un rayonnement à 3000 K mais à 3K, avec une longueur d'onde crète mille fois plus grande, ~1 mm, dans le domaine micro-onde.

Mais dans ce cas là , l'expansion a été... immensément rapide? les photons auraient donc parcouru 40gly en réalité ?? mais si l'univers est vieux de 13 GY alors ça veut dire que la vitesse de la lumière a été plus rapide que c grâce à l'expansion ? 4c ? houla je m'y perds^^

Le photon remonte donc un "courant d'espace", c'est à dire que la cible de laquelle il s'approche s'éloigne

2) la dilatation de l'espace causée par l'expansion a été plus rapide que la lumière. Les photons ont mis du temps à rattraper leur retard.

Mais je croyais que l'univers était en expansion et qu'il s'accélérait à tel point que si il continuait sur sa lancée, on finirait par capter de moins en moins de lumière, celle-ci mettant de plus en plus de temps à nous parvenir... alors comment se fait-il que des photons puissent rattraper leur retard si nous avons été plus vite qu'eux et que nous subissons une accélération?

En tout cas, même si ça me fait me poser plus de questions que ça me donne de réponses pour le moment, c'est passionnant et j'ai l'impression que je suis sur le point de débloquer le conflit dans mon imaginaire.

[curieuxdenature]

Mais dans ce cas là , l'expansion a été... immensément rapide? les photons auraient donc parcouru 40gly en réalité ?? mais si l'univers est vieux de 13 GY alors ça veut dire que la vitesse de la lumière a été plus rapide que c grâce à l'expansion ? 4c ? houla je m'y perds^^

Bonjour

pas 4c mais 1000c, tu confonds l'âge avec la distance.
Relis bien ce qu'a écrit Gilgamesh, notre portion d'univers se trouve aujourd'hui à environ 40 milliards d'année-lumière (en unité de distance) du BigBang.

Pour le problème qui te préoccupe, tu peux par exemple considérer que la lumière qui nous arrive des origines est comme une balle qui a été tiré à 1 km/s alors que dans le même temps tu t'éloignais à 1000 000 km/s et qu'ensuite tu as freiné brutalement. Tu imagines bien que la balle finira un jour par t'atteindre.
Mais ce n'est qu'une analogie, ce qui s'est passé est bien plus complexe tout en restant compatible avec la relativité.

L'expansion brutale est ce qu'on appelle l'inflation cosmique, fais une recherche sur ces termes si tu veux plus de détails.

[Gilgamesh]

Mais dans ce cas là , l'expansion a été... immensément rapide? les photons auraient donc parcouru 40gly en réalité ?? mais si l'univers est vieux de 13 GY alors ça veut dire que la vitesse de la lumière a été plus rapide que c grâce à l'expansion ? 4c ? houla je m'y perds^^ Mais je croyais que l'univers était en expansion et qu'il s'accélérait à tel point que si il continuait sur sa lancée, on finirait par capter de moins en moins de lumière, celle-ci mettant de plus en plus de temps à nous parvenir... alors comment se fait-il que des photons puissent rattraper leur retard si nous avons été plus vite qu'eux et que nous subissons une accélération?

Ils n'ont parcourus que 13 Gly, mais la distance qui les sépare de leur source est de 40 Gly. That's magic, that's expansion...

Imagine une fourmis (un photon) qui marche à la vitesse c sur une surface élastique (l'espace) qui ne cesse de s'étirer (de moins en moins avec le temps). La fourmis atteint sa cible après une durée t. Si tu mesures la distance propre parcourue, par exemple avec podomètre, ne prenant en compte que la valeur de chaque enjambée, la distance qu'elle a parcouru, tu vas trouver au compteur une valeur D=ct. Cette distance, qui est en fait un temps, est la distance de regard en arrière ~ 13 Gly.

Mais durant tout le trajet, la distance déjà parcourue ne cesse de s'étirer du fait de l'expansion. Quand la fourmis exténuée regarde en arrière la distance qui la sépare de sa source, elle mesure une distance qui est en chiffre rond 3 fois plus grande que ce qu'elle a parcouru en se servant de ses petites papattes. C'est ce qu'on appelle la distance comobile ~ 40 Gly. Cette donc la distance qui nous sépare actuellement des régions qui ont émis il y a 13 Gy le rayonnement fossile que l'on observe aujourd'hui

Et la distance qui séparait de la cible au moment du départ, à l'émission du CMB, c'est la distance angulaire ~ 40 Mly. Le ratio entre la distance à l'origine et la distance à l'arrivée est le facteur d'échelle, noté a ~ 1000. C'est le facteur par lequel toutes les distances ont été multipliée pendant les 13 Gy du trajet.


Enfin, à l'issue du trajet les photons se répartissent dans un volume de plus en plus grand. Leur densité diminue donc avec le cube du facteur d'échelle a³. C'est le premier facteur d'affaiblissement. En plus de cela, la longueur d'onde des photons a subit le même grandissement que l'univers tout entier, cad qu'elle a été multipliée d'un facteur a. Leur énergie, inversement proportionnelle à la longueur d'onde, est donc divisée par a. Au total, l'énergie reçu est donc divisée par un facteur a⁴. Cela nous donne la distance de luminosité, qui est plus importante que toutes les autres. Et cela se traduit bien par un affaiblissement de la luminance (énergie reçu d'un angle solide de la voûte céleste) du fond radio : les photons se diluent dans un volume croissant, et l'énergie de chacun diminue.

[Gilgamesh]

Bonjour

pas 4c mais 1000c, tu confonds l'âge avec la distance.
Relis bien ce qu'a écrit Gilgamesh, notre portion d'univers se trouve aujourd'hui à environ 40 milliards d'année-lumière (en unité de distance) du BigBang.

Pour le problème qui te préoccupe, tu peux par exemple considérer que la lumière qui nous arrive des origines est comme une balle qui a été tiré à 1 km/s alors que dans le même temps tu t'éloignais à 1000 000 km/s et qu'ensuite tu as freiné brutalement. Tu imagines bien que la balle finira un jour par t'atteindre.
Mais ce n'est qu'une analogie, ce qui s'est passé est bien plus complexe tout en restant compatible avec la relativité.

L'expansion brutale est ce qu'on appelle l'inflation cosmique, fais une recherche sur ces termes si tu veux plus de détails.

Non, tu te mélanges un peu les pinceaux dans les pédales, là.

1) Nous ne sommes pas à 40 Gly du Big Bang. Le Big Bang est un événement global, qui concerne chaque volume élémentaire d'univers. Il s'est donc déroulé précisément à l'endroit où tu te trouve, exactement de la même façon que comme partout ailleurs dans l'univers. Disons, ce qui n'a rien d'exorbitant, que dans les régions dont nous obervons l'émission de rayonnement fossile aujourd'hui, certaines contiennent aujourd'hui des observateurs, l'endroit où se trouve notre galaxie est observée exactement dans le même état que nous observons le leur.

2) L'inflation n'a ren à voir à ce stade du raisonnement, il précède l'émission du CMB de 400 ky. Il permet simplement d'expliquer (entre autre) que le CMB soit absolument homogène sur toute la voûte céleste.

[curieuxdenature]

1) Nous ne sommes pas à 40 Gly du Big Bang. Le Big Bang est un événement global, qui concerne chaque volume élémentaire d'univers. Il s'est donc déroulé précisément à l'endroit où tu te trouve, exactement de la même façon que comme partout ailleurs dans l'univers. Disons, ce qui n'a rien d'exorbitant, que dans les régions dont nous obervons l'émission de rayonnement fossile aujourd'hui, certaines contiennent aujourd'hui des observateurs, l'endroit où se trouve notre galaxie est observée exactement dans le même état que nous observons le leur.

2) L'inflation n'a ren à voir à ce stade du raisonnement, il précède l'émission du CMB de 400 ky. Il permet simplement d'expliquer que le CMB soit absolument homogène sur toute la voûte céleste.

Bonjour

bein là tu m'en bouches un coin en effet. Je ne l'avais pas du tout compris de cette façon. (en fait je ne l'ai jamais lu comme tu le décris).
En fait quand je lisais : partout à la fois, ça me semblais vouloir dire à l'horizon de notre point de vue.
Comme quoi on en apprend tous les jours.
Je sens que je vais m’intéresser à ça de plus près... Merci.

[curieuxdenature]

En y repensant, mon point n'était pas logique, si le BigBang était au centre d'une sphère dont nous sommes à la périphérie, on pourrait le pointer au télescope et il ne pourrait pas être vu de toutes les parties de l'horizon. Bigre...

[Gilgamesh]

Un petit repost pour se représenter la différence entre une explosion à partir d'un centre unique et une expansion dont le centre est partout.

La taille de bonhommes représentent leur distance. Plus ils sont grands, plus ils sont proches de nous.

La couleur des bonhommes représente le décalage dans le rouge (redshift). Dans le cas d'une explosion, le redshift serait due à la vitesse relative des bonshommes vis à vis de nous, et dans le cas d'une expansion, il est du à la perte d'énergie des photons le long de leur trajet dans un univers en expansion.

En noir : aucun décalage = bonhommes immobiles relativement à nous
En rouge de plus en plus foncé = bonhomme dont la vitesse de récession est croissante.





Cas d'une explosion à partir d'un centre, vu d'ici.

Imaginons un univers né d'un "jaillissement de matière" à partir d'un centre, qui projette donc son matériaux à grande vitesse dans toute les direction.

Par rapport au centre, tous les corps s'éloignent à la même vitesse. Depuis un endroit quelconque, tous les corps situé du "même coté" de l'explosion, par rapport au centre, sont immobile (=> noir).

Seule la partie des bonshommes situés de l'autre côté de l'explosion, à partir d'une certaine distance (donc d'une certaine petitesse) sont rougis par la vitesse de récession et ce rougissement ne varie pas avec la distance. Les plus petits bonshommes rouges sont tout autant rouges que les plus gros.




Vue de l'univers-explosion, en direction du Nord (direction du Centre qui a explosé) :

Pièce jointe 193800


Vue de l'univers-explosion, en direction du Sud (côté opposé à l'explosion):

Pièce jointe 193801

Cas d'une expansion (chaque point de l'univers est le "centre" de l'expansion):


La distance entre chaque objet augmente à un rythme, donc une vitesse apparente, proportionnelle à la distance séparant de ce point.

v = Hd

avec v la vitesse du "flot de Hubble"
H la cte de Hubble
d la distance

Plus le point est éloigné (bonhomme petit), plus la vitesse de récession est grand et le bonhomme rougie. Et ceci quelle que soit la direction Nord ou Sud (ainsi que Est et Ouest évidemment) vers laquelle porte le regard.



Vue de l'univers en expansion, en direction du Nord :

Pièce jointe 193798


Vue de l'univers, en direction du Sud

Pièce jointe 193799


L'observation permet donc de trancher sans équivoque entre ces deux situations.

[curieuxdenature]

Bonjour Gilgamesh

Comme tout le monde, je présume, j'ai déjà lu pas mal de petits articles à ce sujet, mais beaucoup de choses sont dites comme si le lecteur était parfaitement au courant des bases et que cela allait sans dire. D'où, je pense, les inévitables méprises dans la tête du lecteur lambda, moi y compris.

Maintenant, je pense (j'espère) avoir compris et à mon avis je ne lirais plus d'articles sur le bigbang de la même façon qu'avant.
Merci encore pour ces explications.

[Gilgamesh]

Bonjour Gilgamesh

Comme tout le monde, je présume, j'ai déjà lu pas mal de petits articles à ce sujet, mais beaucoup de choses sont dites comme si le lecteur était parfaitement au courant des bases et que cela allait sans dire. D'où, je pense, les inévitables méprises dans la tête du lecteur lambda, moi y compris.

Maintenant, je pense (j'espère) avoir compris et à mon avis je ne lirais plus d'articles sur le bigbang de la même façon qu'avant.
Merci encore pour ces explications.

C'est tellement la base que ça devrait être appris au lycée, àmha. Mébon...