Un super vide dans le cosmos

[MisterH]

Bonjour, je viens de lire sur Canoe. ca un article qui fait part que des scientifique basé à Hawaï aurait découvert un endroit de l'univers qu'ils qualifient de Super vide. En effet il y aurait 10000 fois moins de galaxies dans ce secteur que partout ailleurs.Ce «TROU» mesurerait 2 milliards d'années lumières ce qui en ferait la plus grande structure connue de l'univers.

Ma question: Est-ce que se Trou peut être le point ou le Bigbang c'est produit? Ou si un trou noir Hyper massif peut provoquer ce genre de phénomène?

Merci!
-----

[invite8865c38b]

erreur classique. Dans le modèle du big bang il n'y a pas un point central d'où tout est parti. Il n'y a aucun centre du big bang. C'est pour cela que le big bang est un mot mal choisi (en physique on préfère parler de modèle standard de la cosmologie).

[invite555cdd43]

Le modèle nommé "Big Bang" dit que l'univers tout entier a connu une phase extrêmement dense et chaude à ses débuts, et qu'il est entré en expansion.
Le grand vide dont tu parles est certainement issu de l'une des infimes non-homogénéités des premiers temps, et s'est amplifié avec l'expansion et le jeu de la gravitation.

[saint.112]

Quand tu fais part d'une “news“ tu dois donner la source complète et choisir de préférence une source fiable, pas un média généraliste et peut-être sensationnaliste comme Canoe.ca.

Bonjour, je viens de lire sur Canoe. ca un article qui fait part que des scientifique basé à Hawaï aurait découvert un endroit de l'univers qu'ils qualifient de Super vide. En effet il y aurait 10000 fois moins de galaxies dans ce secteur que partout ailleurs.Ce «TROU» mesurerait 2 milliards d'années lumières ce qui en ferait la plus grande structure connue de l'univers.

Je n'ai pas lu l'article mais il semble ignorer que l'univers est rempli de trous, ce que l'on sait depuis longtemps.
À très grande échelle, l'univers est homogène mais, en partant de l'échelle locale et en la remontant, les galaxies sont réparties groupes, amas, super amas puis en filaments entre lesquels c'est le grand vide, des vides gigantesques dont la densité est estimées à un atome par m3, autant dire rien.

Ma question: Est-ce que se Trou peut être le point ou le Bigbang c'est produit? Ou si un trou noir Hyper massif peut provoquer ce genre de phénomène?

Tu es victime de l'idée reçue, erronée, selon laquelle le Big Bang serait l'explosion d'une concentration de matière en un point de l'espace. C'est l'espace lui-même qui était concentré qui n'a cessé depuis de s'agrandir. Le Big Bang n'a donc pas eu lieu en un point de l'espace.
Nico

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Il s'agit du Cold Spot du CMB (fond diffus cosmologique) dans la constellation de l'Eridan, une zone sous tendue par un angle solide de ~5° un peu plus froide que la moyenne, de 70µK (alors que la fluctuation moyenne est de 18 µK avec une taille angulaire typique des fluctuation de 1°). Si on se base sur un modèle simple de distribution des fluctuations par rapport à la moyenne, la probabilité d’occurrence d'une telle zone est faible (~2%), sans être minuscule.

Pour bien comprendre ce qui est observé: ce qu'on capte primairement, dans l'image du fond diffus cosmologique c'est un peu ce qu'on aurait en plaçant une caméra infra rouge dans un congélo. Il fait noir (pour nos yeux) mais les corps rayonnent même à basse température et la longueur d'onde majoritaire émise est directement proportionnelle avec la température. Avec un bon capteur, qui capte dans la bonne bande de longueur d'onde, tu arrives à faire une carte des températures des "parois du frigo". Ici le fond du ciel est vraiment très froid : 2,73 K (soit -270°C), la longueur d'onde majoritaire est lambda[µm] = 3000/T[K]. Avec T~3K tu as lambda ~ 1 mm ce qui nous place dans le domaine des micro-ondes. On met sur le satellite un capteur très sensible dans cette bande de fréquence qui permet capter les minuscules différences de température (=> de longueur d'onde) du fond du ciel.

Quand l'univers a émis ce rayonnement il était 1+z ~ 1100 fois plus chaud qu'aujourd'hui. Le facteur "1+z" (z étant le redshift ou décalage vers le rouge) est à la fois le facteur par lequel chaque distance a augmentée depuis que le rayonnement a été émis, le ratio des température (l'univers était donc 2,73 * 1100 ~ 3000 K) et le ratio des longueur d'onde émission/réception. Autrement dit nous recueillons le rayonnement refroidit par l'expansion d'un univers autrefois 1100 fois plus chaud.

Ce rayonnement un fois émis voyage jusque nous. Il subit durant ce trajet fort peu de perturbations : l'univers est extraordinairement transparent (c'est du genre : sur tout leur trajet prévisible à l'infini, seul 1 photon sur 800 devrait avoir été absorbé). Mais quand même un peu. C'est l'effet Sachs-Wolfe intégré (ISW, pour Integrated Sachs-Wolfe effect).

Une zone de surdensité constitue ce qu'on appelle un puits de potentiel gravitationnel. Lorsque un photon du CMB plonge dans le puits, il gagne de l'énergie => sa fréquence est décalée vers le bleu (blueshift) ; en remontant les parois du puits, l’effet est inverse (redshift) et les deux effets devraient s'annuler. Mais si la profondeur du puits change pendant le temps de la traversée des photons, comme c’est le cas à cette échelle dans un Univers en expansion, la compensation ne sera pas exact et on observera une modification effective de la température du CMB.

C'est pas très compliqué dans l'absolu mais l'effet est subtil dans le sens où plusieurs effets antagonistes peuvent se compenser et savoir lequel l'emporte (vers le bleu ou vers le rouge ? décalage vers le bleu doit être compris comme "vers les courtes longueurs d'onde" et vers les rouge à l'inverses "vers les longues longueurs d'onde" ) nécessite des calculs qui ne sont pas triviaux.


Soit donc il s'agit d'une fluctuation primordiale, soit il s'agit de l'effet d'une zone de sous densité située en avant plan, à un décalage z ~ 1 (un z de 1 correspond à un univers qui avait ~5 milliards d'année au passage du rayonnement) d'un diamètre approximatif de 500 millions d'années lumières baptisée "Eridanus Supervoid" qui agit sur la rayonnement de fond qui la traverse par ISW effect. La formation de cette vaste région serait du à l'évolution ultérieure de l'univers sous l'effet de la gravitation, ou autre chose de plus exotique, c'est l'objet de l'étude j'imagine.

[MisterH]

Encore une fois Gilgamesh merci pour l'explication, mais d'autres question me «turlupine«. Excusez-moi je ne sait pas comment encadrer une citation comme vous le faites!!!

«Ce rayonnement un fois émis voyage jusque nous. Il subit durant ce trajet fort peu de perturbations : l'univers est extraordinairement transparent (c'est du genre : sur tout leur trajet prévisible à l'infini, seul 1 photon sur 800 devrait avoir été absorbé). Mais quand même un peu. C'est l'effet Sachs-Wolfe intégré (ISW, pour Integrated Sachs-Wolfe effect). »

L'univers nous semble transparent mais , la matière noire et l'énergie noire n'agissent-ils pas sur ces photons? Est-ce que cela pourrait représenter un puits gravitationnel?

Merci!

[Deedee81]

Salut,

L'univers nous semble transparent mais , la matière noire et l'énergie noire n'agissent-ils pas sur ces photons? Est-ce que cela pourrait représenter un puits gravitationnel?

Si, ils agissent dessus puisque c'est à travers ces effets qu'on détecter leur présence.

Mais les perturbations sont faibles. Par exemple, pour la matière noire on utilise les très faibles effets de micro-lentille gravitationnelle produit par la matière noire pour la cartographier.

[MisterH]

Merci DeeDee, est-ce à dire que la matière noire dévie les photons sans en absorber. Est-elle indétectable dans toutes les longueurs d'ondes? C'est à croire que la cape d'invisibilité d' Harry Potter en est constituée.

[Deedee81]

Salut,

Merci DeeDee, est-ce à dire que la matière noire dévie les photons sans en absorber.

Si elle en absorbe c'est vraiment très peu. C'est pour ça qu'on l'appelle "noire" (en fait, transparente aurait été mieux ).

Est-elle indétectable dans toutes les longueurs d'ondes? C'est à croire que la cape d'invisibilité d' Harry Potter en est constituée.

C'est pour ça qu'on avait soupçonné les neutrinos (ils sont sans charge électrique et donc n'interagissent pas avec les photons, ou de manière infime). Mais les limites supérieures mesurées sur la masse des neutrinos et la mesure du nombre de neutrinos cosmiques a montré que, au mieux, ils ne pourraient expliquer que quelques pour cent de la matière noire.

Mais il y a d'autres candidats (plus exotiques) et il se pourrait aussi qu'une certaine partie ne soit pas de la matière (les gravitations modifiées ne peuvent être la cause unique, mais elles pourraient être une partie du problème).

C'est marrant ton histoire de cape d'invisibilité car j'avais lu (il y a longtemps) une histoire de SF avec des hommes ayant un dispositif d'invisibilité et celui-ci rendant aveugle (forcément, la rétine ne retient plus la lumière ils avaient des lunettes captant les neutrinos et leur permettant de voir sans être vu

[nash06]

Saut à tous !

J'arrive un peu après la bataille, mais je rebondis sur une réponse donnée pour en soumettre une moi-même :

erreur classique. Dans le modèle du big bang il n'y a pas un point central d'où tout est parti. Il n'y a aucun centre du big bang. C'est pour cela que le big bang est un mot mal choisi (en physique on préfère parler de modèle standard de la cosmologie).

Je vous fais tout à fait confiance là-dessus, mais je ne saisi pas bien un truc : s'il n'y a pas un point d'où toute la matière est partie, ça veut dire qu'on ne peut pas définir de centre de gravité à l'univers ? (auquel cas, il devrait avoir une certaine trajectoire et là où il se serait trouvé peu après le big bang pourrait être ce "centre" qui n'existe donc pas).

Bon, c'est certes confus, et pas du tout précis, j'essaie d'exprimer mes intuitions là-dessus comme je peux, et d'un côté j'utilise volontairement un ton assez affirmatif pour que la réponse puisse pointer mes erreurs et m'expliquer où elle se situe.

Merci d'avance !

[invitee724fe2f]

Bonjour,

ça veut dire qu'on ne peut pas définir de centre de gravité à l'univers ?

comme ça, c'est déjà très fort ...
Joli !

Si on considère un espace sur une surface sphérique , son centre de gravité n'en fait pas partie.
Je ne sais pas ce que cela donnerait avec une hypersphère.

[invite8da976cf]

Bonjour,

Le Big Bang n'a donc pas eu lieu en un point de l'espace.

Des lectures dont j'ai pu bénéficier ici ou ailleurs, il apparaît, à mon humble compréhension, que le Big Bang est permanent, c'est-à-dire que non seulement il a lieu partout, mais encore il est effectif tout le temps, maintenant, hier et demain. Cette qualification de permanence n'illustre pas le fait que ces sources passées ont encore des effets aujourd'hui, par réaction non épuisée, mais au contraire que le Big Bang est présent dans toute son ampleur, sa description est la description du monde actuel, y compris local. Nous baignons dans le Big Bang de manière permanente, continue.

Or, vous parlez au passé. Mon interprétation du Big Bang s'en trouve erronée, et doit-on donc plutôt considérer que le Big Bang est un fait isolé dans le temps, qu'il n'a pas court aujourd'hui, et que l'affirmation "Le Big Bang n'a donc pas eu lieu en un point de l'espace" est valide, et que l'affirmation "Le Big Bang n'a donc pas lieu en un seul point du temps" est fausse?

Cordialement.

[inviteec0d6e6f]

Le big bang n'est ni un lieu, ni un évènement, c'est le nom d'une théorie.
Cette théorie a commencé par une singularité initiale que beaucoup de monde nomme, à tort, le big bang.
Mais ce n'est pas ça le big bang, le big bang c'est toute l'histoire de l'univers APRES, et seulement après, cette singularité initiale, et ça ne concerne pas ce qui s'est passé avant le temps de planck, si on peut parler "d'avant le temps de planck", étant donné que c'est la première mesure de temps théorique.

Mais, à cause de ce nom, à l'origine ironique (c'est d'ailleurs tout le sel de l'histoire, ce nom moquait cette théorie, mais c'est ce nom qui est resté pour qualifier le modèle standard de cosmologie auprès du grand public), tout le monde voit le big bang a la fois comme l'évènement initiateur du cosmos, ce qu'il n'est pas (c'est la singularité initiale dont je parle plus haut), un point précis de l'espace, alors que l'inflation puis l'expansion concernent tout l'univers et pas du tout un lieu particulier, ET comme une explosion, ce qu'il n'est pas non plus, car ni l'inflation ni l'expansion n'ont un centre...

Dès qu'on part d'un de ces trois postulats erronés, forcément, les idées qu'on peut développer derrière sont, elles aussi, erronées.
Alors que dès qu'on comprend que le big bang n'est pas un événement, tout devient nettement plus accessible a la compréhension de ce qui s'est vraiment passé depuis les débuts de l'univers qui est le notre, a travers la description du modèle standard.

Ce nom de big bang, a été donné par Fred Hoyle pour se "moquer" de l'état dynamique de l'univers alors que lui croyait dans un univers statique.

[Gilgamesh]

Ce nom de big bang, a été donné par Fred Hoyle pour se "moquer" de l'état dynamique de l'univers alors que lui croyait dans un univers statique.

Non pas statique, mais stationnaire. La théorie de Hoyle est celle d'un univers en expansion, mais dont la densité baryonique, la température, la structure interne, etc restent constantes.

[inviteec0d6e6f]

Yes, mauvais qualificatif, désolé... merci pour la correction.
Rajoutons que cet univers stationnaire a été a la mode un bout de temps et que même Einstein avait "envie d'y succomber".
Que sa constante cosmologique avait été créée a l'origine pour rendre son univers stationnaire, et que ça a été une riche idée car elle permet aujourd'hui de mesurer son expansion, si je ne m'abuse.
En gros, Einstein a voulu rendre "son univers" stationnaire, et en faisant ça a donné le moyen de constater qu'il ne l'était pas ainsi que de mesurer pourquoi.
Difficile de faire un détournement de fonction plus radical en science !

[Gilgamesh]

En rajoutant et en ajustant à sa bonne valeur la cte cosmologique, Einstein voulait rendre son univers statique, pas stationnaire. Un univers statique peut difficilement rester stationnaire (il succombe en un temps fini à l'entropie > mort thermique). Tout l'intérêt de l'univers stationnaire est justement d'autoriser une durée de vie arbitrairement grande, au prix d'une création continuelle de matière.

[MisterH]

Merci pour les éclaircissement. Si je comprend bien le big bang est une image proposé pour expliquer ce que l'on observe jusqu'ici et qui dans plusieurs cas permet de vérifier et les valider à notre échelle . L'univers n'a pas plus de centre que de bordure il est par lui même en expansion donc la bordure se redéfinie par elle même. L'univers à une masse globale que l'on ne peut expliquer que par la matière baryonnique. Il serait au contraire remplis soit d'une matière exotique dite sombre ou noire qui expliquerait son destin de s'expandre indéfiniment ou qu'une mauvaise compréhension de la gravité soit à courte échelle ou à grandes distance qui pourrait aboutir à ce phénomène d'expansion.Une autre explication pour le phénomène peut être l’existence d'autres dimensions qui ont une influence sur le notre. Notre univers est transparent mais non vide.

Dans ma tête l'image que je vois est un fluide, ou bien que transparent il y circule quantités de matière se répandant à l'infini la bordure s`élargissant continuellement et s’aplanissant suivant un légère courbe. La pression du sol et de l'air au-dessus de la flaque univers influence comme les univers parallèles la vitesse d'expansion.

Mon image est-elle réaliste ,quoique assez simpliste, ou suis-je dans le champs!

Merci!

[inviteec0d6e6f]

En rajoutant et en ajustant à sa bonne valeur la cte cosmologique, Einstein voulait rendre son univers statique, pas stationnaire. Un univers statique peut difficilement rester stationnaire (il succombe en un temps fini à l'entropie > mort thermique). Tout l'intérêt de l'univers stationnaire est justement d'autoriser une durée de vie arbitrairement grande, au prix d'une création continuelle de matière.

Merci de cette précision importante que j'ignorais totalement.
Le redshit du FDC invalide bien ces deux propositions néanmoins : il prouve que l'expansion opère, l'univers n'est donc ni statique ni stationnaire, il se "dilate".
Et même si la création spontanée de matière (particules / antiparticules) dans le vide cosmique est une réalité par ailleurs (comme postulé dans l'univers stationnaire), du à "l'énergie du vide".

[stefjm]

Et même si la création spontanée de matière (particules / antiparticules) dans le vide cosmique est une réalité par ailleurs (comme postulé dans l'univers stationnaire), du à "l'énergie du vide".

à 10^123 près pour les modèles BB ce qui fait un peu beaucoup pour de la physique sérieuse...

Dans l'univers stationnaire une particule apparait ici quand son anti particule disparait à l'horizon cosmique. (et moins de problème de 10^123)