Question sur le fond diffus cosmologique

[SSOMW]

Bonjour, est-ce que l'image obtenu du fond diffus cosmologique est celle d'une seule prise de vue dans une seule direction ou est-ce la totalité des prises de vues autour de nous (et donc c'est plus une sphère étalée) ?
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[phys4]

Bonjour,

L'image du fond diffus généralement publiée est une planisphère, donc une sphère qui nous entoure complétement.

Au revoir.

[Gilgamesh]

Tu peux regarder cette video de Futura :
http://www.futura-sciences.com/video...on-planck-532/

[vanos]

Bonjour,

L'image du fond diffus généralement publiée est une planisphère, donc une sphère qui nous entoure complétement.

Au revoir.

Un planisphère s'il-vous-plait.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Carcharodon]

Comment peut-on imaginer que le FDC ne serait l'image que d'une seule et unique direction, sans n'avoir absolument rien compris a ce qu'est le FDC ?
C'est la seule question qui me vient a l'esprit quand je lis une telle question.

Soit la question a été posée trop rapidement, sans faire l’effort obligatoire de réfléchir un minimum avant de la poser (ne serait-ce que pour respecter ses interlocuteurs), soit l'auteur n'a strictement rien compris ni a ce qu'est le FDC, ni a ce que son étude sert a mesurer (les variations infimes de densité sur TOUTE la voûte céleste, lors d'un passé lointain de l'univers).
La science, ce ne sont pas que des connaissances, c'est aussi une méthode qu'il convient de respecter un minimum lorsqu'on veut pouvoir améliorer son bagage culturel en la matière.

Cette question n'a vraiment ni queue ni tête : soit on ne sait pas ce qu'est le FDC, soit on a compris un minimum et cette question devient absurde.
Mais jamais on a a poser cette question dans aucun des deux cas...

[pm42]

Elle pourrait être prise dans une seule direction avec un angle donné et qu'on ne couvre que 30% de la sphère par ex.
On peut aussi se poser la question de la soustraction des objets proches et notamment de notre propre galaxie qui empècherait de mesurer dans toutes les directions.
Je ne trouve pas cette question si ridicule surtout compte tenu de sa concision qui ne permet pas de vraiment mesurer la compréhension de son émetteur.

[Carcharodon]

Elle pourrait être prise dans une seule direction avec un angle donné et qu'on ne couvre que 30% de la sphère par ex.

As tu seulement une seule photo de ça... ?
As-tu autre chose, en particulier provenant de la vulgarisation, qu'un planisphère, quand on parle du FDC ??
Avant de commencer a imaginer "ce qui pourrait", il faut déjà connaitre "ce qu'il y a", je ne dis pas autre chose que ça.

Je ne trouve pas cette question si ridicule surtout compte tenu de sa concision qui ne permet pas de vraiment mesurer la compréhension de son émetteur.

je ne la trouve pas ridicule, ce qui m’intéresse personnellement, ce n'est pas son contenu (qui ne présente cependant d'intérêt ni pour celui qui pose la question ni pour celui qui répond) mais comment on peut arriver à poser ce genre de question.
L'auteur a forcément une connaissance au moins minimale du FDC, mais cette question traduit surtout soit qu'il n'a pas pris le temps de réfléchir une seule seconde avant de la poser, soit qu'il n'a rien compris a ce qu'est le FDC même avec toutes les représentations qu'on peut en voir a travers les médias.

Au final, il aurait pu répondre tout seul a sa question en prenant quelques secondes pour y réfléchir.
Donc je ne le critique pas, mais je l'incite a cultiver cette façon d'opérer.

[Carcharodon]

ptite précision :

FDC = fond diffus cosmologique = lumière qui vient de toutes les directions où l'on peut regarder.
c'est marqué sur l'emballage que ça concerne la voûte entière.

[saint.112]

Je trouve certaines réactions à la question initiale plutôt sévères et injustes.
Certes SSOMW aurait pu ou dû faire une petite recherche préalable pour poser une question mieux informée mais il faut tout de même lui savoir gré de poser une question au vrai sens du terme et de montrer par là une réelle envie de savoir, ce qui est le fond de commerce de ce site, n'est-il pas ? On a trop fréquemment des wannabe théoriciens qui, munis d'un bagage minimum, viennent débattre des grands thèmes, remettre en question les théories les mieux établies, développer leurs théories personnelles, philosopher à tout va, etc., et qui bien souvent n'écoutent pas les réponses et/ou ne les comprennent pas.
Je dirais donc que c'est notre intérêt et notre devoir de bien traiter les gens comme SSOMW qui cherchent à s'informer même si c'est peut-être un peu maladroitement, quitte à lui indiquer le bon mode d'emploi du forum.

Je ne reviendrai pas la question elle-même de SSOMW, laquelle a reçu plusieurs réponses, mais je lui dirais qu'on a tout intérêt sur ce site à commencer par creuser un peu le sujet avant de poser sa question… sinon on risque de se faire remonter les bretelles pas très charitablement.
Ceci dit, le fait est que je viens de regarder rapidement sur wiki Fond diffus cosmologique mais il ne semble pas très explicite sur la façon dont l'image a été prise et composée (j'ai regardé peut-être un peu trop vite). C'est sans doute parce que ça va de soi. Il y aurait sans doute plus à glaner dans Cosmic Background Explorer.
Nico

[daniel100]

Comment peut-on imaginer que le FDC ne serait l'image que d'une seule et unique direction, sans n'avoir absolument rien compris a ce qu'est le FDC ?
C'est la seule question qui me vient a l'esprit quand je lis une telle question.

Soit la question a été posée trop rapidement, sans faire l’effort obligatoire de réfléchir un minimum avant de la poser (ne serait-ce que pour respecter ses interlocuteurs), soit l'auteur n'a strictement rien compris ni a ce qu'est le FDC, ni a ce que son étude sert a mesurer (les variations infimes de densité sur TOUTE la voûte céleste, lors d'un passé lointain de l'univers).
La science, ce ne sont pas que des connaissances, c'est aussi une méthode qu'il convient de respecter un minimum lorsqu'on veut pouvoir améliorer son bagage culturel en la matière.

Cette question n'a vraiment ni queue ni tête : soit on ne sait pas ce qu'est le FDC, soit on a compris un minimum et cette question devient absurde.
Mais jamais on a a poser cette question dans aucun des deux cas...

Toujours aussi agréable…

Contrairement à Carcharodon, je suis très con et je me pose une question concernant le FDC qui me trouble également.

L’expansion de l’univers étant supérieur à la vitesse de la lumière, à un moment donné (en millions ou milliards d’années, peu importe), nous ne devrions plus recevoir le moindre rayonnement du FDC ? observé de la terre. On va dire que le système solaire sera toujours présent.

En théorie, ce sera le cas ?

Merci,

[Amanuensis]

L’expansion de l’univers étant supérieur à la vitesse de la lumière, à un moment donné (en millions ou milliards d’années, peu importe), nous ne devrions plus recevoir le moindre rayonnement du FDC ? observé de la terre.

Cela a été discuté plusieurs fois dans le passé sur ce forum. La réponse est qu'on recevra toujours du rayonnement du FDC, mais de plus en plus froid. On peut imaginer des scénarios où il deviendra si froid qu'on ne peut plus le détecter.

Ce qui a émis le FDC est un volume spatial, en prenant l'approximation que cela a été "instantané". Ce qu'on voit à un moment donné est une surface sphérique incluse dans ce volume, et à chaque moment on voit une surface différente.

(Et dire "L’expansion de l’univers étant supérieur à la vitesse de la lumière" n'a pas de sens ; cela aussi a été expliqué de nombreuses fois.)

[daniel100]

(Et dire "L’expansion de l’univers étant supérieur à la vitesse de la lumière" n'a pas de sens ; cela aussi a été expliqué de nombreuses fois.)

Merci pour ta réponse,

Tout à fait d’accord, pas facile de trouver les bons mots sur ce phénomène.

[SSOMW]

Bonjour,

Alors, comment je suis arrivé à cette question ? Tout simplement en partant du postulat que le fond diffus cosmologique serait le maximum de ce qu'on peut observer dans le passé, les derniers photons qu'il nous reste de l'époque la plus proche du Big Bang, je me suis donc dit qu'on pouvait peut-être les atteindre en visant qu'une seule direction : le "centre" de l'Univers, là où le Big Bang a eu lieu, vu que nous sommes certainement pas au centre, on pourrait voir les derniers photons qui reste de cette période...j'ai d'ailleurs pensé ça depuis longtemps, depuis que j'avais lu un article là-dessus sur sciences et vie junior quand j'étais petit, votre réponse m'étonne un peu du coup, donc en fait, c'est juste une carte du ciel ? Pourquoi parle-ton de fond, étant donné qu'il y a peut-être d'autres choses derrières les astres qu'on peut voir ?

Après, votre réponse m'a amené à une autre question, pourquoi ça n'a aucun sens de comparer la vitesse de la lumière et celle de l'expansion de l'Univers ?

Merci encore pour vos réponses

[pm42]

je me suis donc dit qu'on pouvait peut-être les atteindre en visant qu'une seule direction : le "centre" de l'Univers, là où le Big Bang a eu lieu, vu que nous sommes certainement pas au centre

Ca ne marche absolument pas comme ça et il n'y a pas de centre de l'Univers là où le Big Bang a eu lieu.
Tu fais l'erreur classique de voir quelque part le Big Bang comme une explosion dans un espace plus grand, comme ce qu'on connait sur Terre.
Mais le Big Bang, c'est tout l'Univers donc il a eu lieu partout.

Pourquoi parle-ton de fond, étant donné qu'il y a peut-être d'autres choses derrières les astres qu'on peut voir ?

Voir ci-dessus et il faut sans doute relire des choses sur le sujet.

[Gilgamesh]

le "centre" de l'Univers, là où le Big Bang a eu lieu

Le Big Bang ne part pas d'un centre. Tu peux lire ce fil :
http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post4168714

[Amanuensis]

Tout à fait d’accord, pas facile de trouver les bons mots sur ce phénomène.

J'imagine que c'est l'idée que la vitesse mesurée en coordonnées cosmologiques peut dépasser c à cause de l'expansion.

Cela s'applique pour l'observation d'un "lieu" cosmologique éloigné (une galaxie par exemple): à cause de l'expansion, on finira par ne plus pouvoir l'observer et on peut ramener cela à une vitesse en coordonnées dépassant c.

Mais cela ne s'applique pas au fond cosmique parce qu'on n'observe pas un point unique, même dans une direction donnée ; on observe un volume qui remplissait l'Univers, et les "points" du volume d'émission qu'on ne peut plus observer sont remplacés continuellement par d'autres, dont on n'avait pas encore reçu le rayonnement. Ce "remplacement" (en fait ce balayage du volume) durera indéfiniment.

[saint.112]

je me suis donc dit qu'on pouvait peut-être les atteindre en visant qu'une seule direction : le "centre" de l'Univers, là où le Big Bang a eu lieu, vu que nous sommes certainement pas au centre, on pourrait voir les derniers photons qui reste de cette période…

C'est là où ce que j'ai dit prend tout son sens : tu aurais dû creuser un peu ton sujet avant de poser une telle question et tu aurais rapidement appris que, contrairement à ce que son nom laisse penser et contrairement à une représentation très répandue, le Big Bang n'a pas été une explosion de la matière qui était condensée en un lieu de l'espace mais que c'était l'espace qui était condensé et qui s'est mis à s'étendre, la matière qu'il contenait se diluant. Il n'a donc pas eu lieu en un endroit donné mais partout à la fois, ce partout étant initialement réduit à quasiment rien du tout.
Mais je ne vais pas répéter ce qui a déjà été dit.

Pourquoi parle-ton de fond, étant donné qu'il y a peut-être d'autres choses derrières les astres qu'on peut voir ?

Là aussi, contrairement à ce que son nom peut faire penser, il n'y a pas de fond comme un papier peint sur un mur. Les photons qui nous arrivent à un temps t ont tous été produits sur une sphère mais ce n'est pas pour autant que cela correspond à un objet. Ils ont été produit lors d'un évènement qui a eu lieu partout en même temps dans l'univers, le découplage du rayonnement, alias la recombinaison, et où la matière est devenue transparente, laissant ainsi voyager ces photons. Dans un an nous pourrons capter les photons produits sur une sphère d'une année-lumière plus grande.
Si fond il y a c'est purement une apparence, c'est le lieu où les photons ont été générés, ils ne l'ont pas été par lui (puisqu'il n'existe pas).
Nico

[callypso]

Bonjour,

Si on s'intéresse au FDC dont le nom donné au rayonnement électromagnétique il s'agit des micro ondes pour dire que la température résiduelle est de 3 K (-270 C), je ne vois pas comment on a

construit ce raisonnement.

Quelles mesures peut-on faire pour en arriver à cette conclusion...il s'agit avant tout d'ondes électromagnétiques et sachant que ceux qui ont fait l'expérimentation sont Penzias et Wilson en 1964...

Merci d'éclairer ma lanterne je ne vois que du brouillard...

Callypso

[phys4]

Bon samedi,

Quelles mesures peut-on faire pour en arriver à cette conclusion...il s'agit avant tout d'ondes électromagnétiques et sachant que ceux qui ont fait l'expérimentation sont Penzias et Wilson en 1964...

Le rayonnement micro-onde venant de l'espace a été trouvé plus de 20 ans auparavant. Les étoiles ont été identifiées comme source principale de ce rayonnement.

A mesure que les détecteurs sont devenue plus sensibles et les directivités meilleures, les expérimentateurs ont cherché à caractériser ce rayonnement pour chaque étoile. Ils se sont alors aperçus que l'on recevait aussi du rayonnement d'angles ne contenant aucune étoile, et que ce rayonnement de fond était partout identique quelle que soit la direction, à la précision des mesures de l'époque.

[saint.112]

Si on s'intéresse au FDC dont le nom donné au rayonnement électromagnétique il s'agit des micro ondes pour dire que la température résiduelle est de 3 K (-270 C), je ne vois pas comment on a construit ce raisonnement.
Quelles mesures peut-on faire pour en arriver à cette conclusion...il s'agit avant tout d'ondes électromagnétiques et sachant que ceux qui ont fait l'expérimentation sont Penzias et Wilson en 1964...
Merci d'éclairer ma lanterne je ne vois que du brouillard...

Ce que tu poses est en quelque sorte une question de cours un peu longue à développer.
Tu auras des explications assez complètes pour commencer dans Fond diffus cosmologique ou mieux Cosmic microwave background et dans les articles associés, Découplage du rayonnement, etc.
Cela dit, si tu doutes, tu auras du mal à remettre ça en question car c'est solide comme le roc.
Nico

[Gilgamesh]

Bonjour,

Si on s'intéresse au FDC dont le nom donné au rayonnement électromagnétique il s'agit des micro ondes pour dire que la température résiduelle est de 3 K (-270 C), je ne vois pas comment on a construit ce raisonnement.

Quelles mesures peut-on faire pour en arriver à cette conclusion...il s'agit avant tout d'ondes électromagnétiques et sachant que ceux qui ont fait l'expérimentation sont Penzias et Wilson en 1964...

La principale caractéristique de ce rayonnement est sa forte luminosité, son spectre de corps noir parfait et son isotropie. On ne peut invoquer aucune source localisée pour sa production. Cela ne peut s'expliquer que par une origine cosmologique (999 photons de l'univers sur 1000 fait partie de ce rayonnement), et son émission par un plasma de température homogène remplissant tout l'univers, donc antérieur à la formation des grandes structures (amas, galaxie).

[SSOMW]

Merci saint.112 pour ta réponse, je sais déjà que le big bang est un état de l'Univers à un moment donné, mais je ne comprends toujours pas pourquoi il n'y aurait pas d'autre objet derrière là où les photons on été émis...je crois que j'ai du mal à visualiser la chose ou alors on aurait un moyen de classer les photons que l'on reçoit ?

[Lansberg]

Bonjour,

mais je ne comprends toujours pas pourquoi il n'y aurait pas d'autre objet derrière là où les photons on été émis...je crois que j'ai du mal à visualiser la chose ou alors on aurait un moyen de classer les photons que l'on reçoit ?

On ne peut pas recevoir de photons d'une époque plus lointaine que celle du rayonnement de fond, car l'univers était plus chaud et plus dense et que les photons émis étaient réabsorbés par la matière ionisée. L'univers était opaque.
Les étoiles et galaxies n'existaient pas.

[pm42]

mais je ne comprends toujours pas pourquoi il n'y aurait pas d'autre objet derrière là où les photons on été émis...

Parce qu'il n'y avait rien d'autre. Tout l'Univers était une immense soupe de particules élémentaires.
Là où nous sommes maintenant, il y avait des particules élémentaires et rien d'autre. Là ou sont les autres galaxies, pareil.
Puisque l'Univers s'étend, on recoit seulement maintenant les photons qui était à ce moment à 1mm de nous mais que l'expansion a éloigné très vite. Et demain, on recevra les photons qui étaient à 1.000000001mm (les chiffres ne sont pas juste, j'illustre).

je crois que j'ai du mal à visualiser la chose

Je pense aussi parce qu'il n'est pas intuitif de supposer des déplacements dans un espace qui s'étend. De même, nous avons du mal à concevoir le "tout l'Univers".

[Amanuensis]

Il y a quelque chose "derrière", ou plutôt "dedans".

C'est comme la surface du Soleil: l'intérieur étant ionisé, il est opaque à une grande partie du spectre électro-magnétique dont la lumière. Pas pour ça qu'on puisse en déduire qu'il n'y a rien derrière la surface du Soleil (i.e., à l'intérieur du Soleil), ni même rien que des particules élémentaires.

[pm42]

Il y a quelque chose "derrière", ou plutôt "dedans".

Comme je l'ai dit plus haut, il m'arrive de simplifier massivement pour avoir plus de chances d'être compris quand quelqu'un se bat avec les concepts élémentaires. Par exemple, ici, on a quelqu'un qui a du mal à concevoir d'où vient le fond diffus.
Je me suis dit que ce qui s'est passé avant, de la fin de l'age obscur jusqu'au mur de Planck pouvait peut-être attendre.

[saint.112]

je ne comprends toujours pas pourquoi il n'y aurait pas d'autre objet derrière là où les photons on été émis...je crois que j'ai du mal à visualiser la chose ou alors on aurait un moyen de classer les photons que l'on reçoit ?

Tu as toujours cette idée que le fond en question est en quelque sorte un mur avec un devant et un derrière.
Il faut reprendre le scénario, si tu as bien lu les liens qu'on t'a donnés.
Dans les premiers temps après le Big Bang les conditions de température et de pression étaient telles que la matière, composée d'hydrogène et d'hélium, était ionisée, c'est à dire sous forme de plasma, c'est à dire avec les noyaux et les électrons séparés. Un plasma est opaque, tout rayonnement électromagnétique interférant avec les particules chargées (1). Vers l'an 380 000, la température ayant suffisamment baissé, vers 3000 K, les noyaux et les électrons ont formé des atomes neutres, c'est ce qu'on appelle la recombinaison, et ce gaz est devenu transparent, ce qu'on appelle donc le découplage du rayonnement.
L'univers était donc un vaste nuage d'hydrogène et d'hélium, quasi homogène, d'une température quasi uniforme, chaque atome émettant un rayonnement électromagnétique, avec un spectre de corps noir à 3000 K. Il ne faut donc pas perdre de vue que ça partait de partout dans toutes les directions. Je répète : chaque atome dans tout l'univers émettait le même rayonnement à un minuscule poil près.
Si je prends un atome en un point A quelconque et nous qui sommes en un point B, nous recevons donc son rayonnement avec un décalage dû à la distance mais ce que nous voyons aujourd'hui a disparu. Tout ce qui s'est passé entre temps, la formation des étoiles, des galaxies, des grandes structures, etc., nous parait donc s'intercaler entre lui et nous, toujours à cause du décalage. Le rayonnement des atomes situés en avant du point A est déjà passé et continue sa route plus loin et celui des atomes situés en arrière du point A nous arrivera plus tard.
Du fait de la distance et de l'éloignement la température de couleur de ce rayonnement a considérablement diminué et nous apparait à ~2,7 K.
Si l'on appelle ça un fond c'est qu'à un instant t nous ne voyons pas plus loin puisque ce qu'il y a plus loin, donc dans un état plus ancien, est un plasma opaque, mais de fait, à cet instant t il y a un vaste nuage transparent. À mesure que le temps passe nous voyons donc de plus en plus loin. Par conséquent ce fond est une illusion due à la vitesse finie de la lumière.
Nico

1) C'est ce qui se produit quand un engin spatial comme la navette rentre dans l'atmosphère. L'échauffement de l'air par le frottement est tel qu'il est entouré d'un plasma qui bloque toute communication radio. Il subit donc un black-out le temps que l'échauffement diminue.

[Amanuensis]

Si l'on appelle ça un fond c'est qu'à un instant t nous ne voyons pas plus loin puisque ce qu'il y a plus loin, donc dans un état plus ancien, est un plasma opaque, mais de fait, à cet instant t il y a un vaste nuage transparent. À mesure que le temps passe nous voyons donc de plus en plus loin. Par conséquent ce fond est une illusion due à la vitesse finie de la lumière.

??? Si on a mur qui s'étend loin à droite et à gauche, voir de plus en plus loin vers la droite ou vers la gauche ne permet pas de voir derrière.

Comme on parle de la lumière, on ne peut ni spatialiser ni "temporaliser". Derrière et avant sont la même chose. pour le FDC.

L'obstacle est partout à un instant (au sens temps cosmologique) donné ; quel que soit l'instant quand on regarde et quelle que soit la direction dans laquelle on regarde, le regard buttera sur le mur.

[saint.112]

??? Si on a mur qui s'étend loin à droite et à gauche, voir de plus en plus loin vers la droite ou vers la gauche ne permet pas de voir derrière.

Tu ne m'as pas compris, j'ai dû mal m'exprimer. Le “mur“ en question est sphérique, c'est la limite de ce qu'on peut voir. La question ici n'est pas de savoir s'il y a ou non quelque chose au-delà, c'est que ce qu'il y a au-delà n'émet rien du fait qu'il est opaque. L'univers d'avant était donc invisible.

Comme on parle de la lumière, on ne peut ni spatialiser ni "temporaliser". Derrière et avant sont la même chose. pour le FDC.

Ai-je dit, ou laissé entendre par maladresse, le contraire ?

L'obstacle est partout à un instant (au sens temps cosmologique) donné ; quel que soit l'instant quand on regarde et quelle que soit la direction dans laquelle on regarde, le regard buttera sur le mur.

Tu veux parler du mur du fond ? le fond cosmologique bien sûr lequel est sphérique. Pour un observateur habitant une galaxie à n AL d'ici, le fond, centré sur lui, parait décalé d'autant.
Mon propos était de faire comprendre à SSOMW qu'il n'y a pas de fond comme objet réel, disons une surface.
Nico

[Amanuensis]

Tu veux parler du mur du fond ? le fond cosmologique bien sûr lequel est sphérique.[/QUOTE]

Il est S3. C'est cela qu'il faut comprendre par "sphérique"? Ou S2 (la voûte céleste)?

qu'il n'y a pas de fond comme objet réel

Mais ce qui a émis le FDC est un objet réel, tout comme le Soleil. C'est un gros soleil qui remplissait tout l'univers, et qui s'est éteint.

, disons une surface.

S2, alors? Mais ce qui a émis le FDC est S3 (avec une "petite" épaisseur temporelle, en plus).