Bonjour,
J'ai une question qui me taraude depuis longtemps...
Les galaxies les plus lointaines ont l'âge de l'Univers. On dit qu'elles s'éloignent de plus en plus vite (expansion). Mais en est-on vraiment sûr? Leur lumière nous atteint après au moins 15 miliiards d'années: on "voit" un décalage vers le rouge (c'était vrai il y a 15 milliards d'années). Mais en 2016, où sont-elles réellement? Ne sont-elles pas en réalité en train (depuis longtemps) de revenir vers nous?
Amicalement, Guy
Bonjour,
Pas tout à fait. Quelques centaines de millions d'années après la "naissance" de l'univers.Envoyé par guylouis
Deux choses : - plus une galaxie est éloignée et plus sa vitesse de récession est grande. C'est juste un effet cumulatif lié à l'expansion. Une galaxie située à 31 millions d'années lumière de nous s'éloigne de notre galaxie avec une vitesse d'environ 650 km/s. Pour une distance double, la vitesse est également doublée. Si bien qu'il y a des objets suffisamment éloignés pour que leur vitesse dépasse celle de la lumière !On dit qu'elles s'éloignent de plus en plus vite (expansion). Mais en est-on vraiment sûr?
On est certain de cette expansion grâce aux mesures spectroscopiques.
- L'expansion s'accélère. Cela a été confirmé par l'observation de certaines supernovae lointaines en comparant leur distance réelle avec celle qu'elles auraient du avoir en tenant compte du modèle d'évolution de l'univers qu'on croyait valide. Ce modèle a été modifié et intègre une constante cosmologique non nulle qui explique cette accélération.
Pour les galaxies les plus lointaines observées actuellement, la lumière a voyagé pendant environ 13 milliards d'années. L'expansion de l'univers décale leur lumière fortement vers le rouge. Au moment où cette lumière est partie, les galaxies en question étaient "proches" de nous et nous les voyons telles qu'elles étaient à cette époque. Aujourd'hui, elles sont bien sûr très loin de nous, emportées par l'expansion et nous n'avons aucun moyen de les observer telles qu'elles sont actuellement.Leur lumière nous atteint après au moins 15 miliiards d'années: on "voit" un décalage vers le rouge (c'était vrai il y a 15 milliards d'années). Mais en 2016, où sont-elles réellement? Ne sont-elles pas en réalité en train (depuis longtemps) de revenir vers nous?
Amicalement, Guy
Si des galaxies lointaines revenaient vers nous, nous en aurions sûrement détectées grâce à un décalage de leur lumière vers le bleu. Ce n'est pas le cas.
Dernière modification par Lansberg ; 03/09/2016 à 18h27.
Bjr à toi,
Heu si elles reviennent vers nous, c'est que le big crunch est en route !
Ce qui "reviens" vers nous , c'est la "lumiére" des galaxies , PAS les galaxies elles memes.
Bonne journée
Bonjour.
Je crois avoir compris ce que Guylouis veut dire :
Comme la lumière des galaxies lointaines qui nous arrive aujourd’hui est partie il y a 15 milliards d’années, comment savoir si une partie n’a pas changé de direction après avoir émis cette lumière et qu’elle se dirige vers nous sans que nous puissions les voir ».
À mon avis, c’est vrai, on ne peut rien affirmer. Mais on utilise le « rasoir d’Ockham » : on choisit l’hypothèse la plus simple.
Dans ce cas c’est d’admettre que les galaxies on continué à accélérer.
Au revoir.
Bonjour,
Vu sous cet angle là, pourquoi pas. Cela signifierait que l'univers non observable où se trouvent maintenant les galaxies en question se refermerait. Cette partie de notre univers aurait une courbure strictement positive ou bien une courbure nulle avec une topologie particulière qui l'entrainerait vers le big crunch ?
D'autant plus, que l'accélération de l'expansion est un phénomène "récent" dans l'histoire de l'univers. Cela semblerait surprenant qu'une partie de l'univers soit en expansion accélérée et le reste en contraction.Mais on utilise le « rasoir d’Ockham » : on choisit l’hypothèse la plus simple.
Dans ce cas c’est d’admettre que les galaxies on continué à accélérer.
Au revoir.
L'univers observable permet de voir des galaxies qui on 13 Md d'années et que l'on voit quand elles étaient à 13 Md AL de nous mais aujourd'hui elles sont beaucoup plus loin peut-être 30 ou 40 Md AL du fait de l'expansion.
plus loin selon le modèle standard de la cosmologie.
41,5 env pour les plus éloignées que l'on a pu voir.
et jusqu'à 45 en théorie. ( à vérifier )
La galaxie la plus éloignée détectée dernièrement a un redshift de 8,68. La lumière qui nous parvient aujourd'hui a voyagé pendant 13,4 milliards d'années. Cette galaxie se trouvait a environ 3 milliards d'années lumière de nous quand cette lumière en est partie. Elle se situe aujourd'hui à environ 30 milliards d'années lumière.
merci pour la correction.
Cdt
Non, attention il ne faut pas confondre le redshift cosmologique avec l'effet Doppler-Fizeau.
Dans le cas d'un effet Doppler, le mobile a un mouvement propre par rapport à l'observateur et le décalage en longueur d'onde est fixé dès l'émission.
Dans un redshift cosmologique, il faut imaginer que la source et l'observateur sont sans mouvement propre et que c'est la croissance de l'espace intégrée durant tout le trajet qui se traduit par un décalage du rayonnement.
Ce qu'on obtient au final est bien un effet qui intègre l'effet de expansion qui s'imprime en chaque instant, depuis l'émission jusqu'à la réception, et pas uniquement au moment de l'émission. En ce sens, chaque photon est comme une sonde qui témoigne des hauts et des bas de l'expansion sur tout son trajet.
On peut également déceler dans le spectre les franchissements de puits de gravité sur le trajet (effet Sachs-Wolfe intégré).
Par contre on obtient bien une image du passé, la galaxie a pu évoluer, devenir active ou cesser de l'être, fusionner avec un autre, etc. C'est du reste tout l'intérêt d'observer à ces distances, car ça permet une véritable archéologie cosmique. En observant un grand nombre d'objet, on peut ainsi mesurer l'évolution moyenne des objets dans l'univers (taille moyenne des galaxie, taux de formation stellaire, activité du noyau, proportion d'objet en train de fusionner...).
Dernière modification par Gilgamesh ; 04/09/2016 à 11h58.
Parcours Etranges
Merci beaucoup pour toutes vos réponses. Ce qui m'a le plus frappé, c'est qu'en fait, à cause de l'expansion, les galaxies s'éloignent de plus en plus vite et même plus vite que la vitesse de la lumière. Et donc, il y a de fortes chances qu'elles sont en 2016 encore en train de s'éloigner à toute vitesse. Leur lumière nous arriverait dans beaucoup plus d'années lumières que la distance du Big Bang.
Juste encore une question subsidiaire... La relativité nous dit que rien ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumière. Quel est le paradoxe qui fait que les galaxies du "bout du monde" s'éloignent en fait à une vitesse beaucoup plus grande que c?
Il ne faut pas le concevoir comme un mouvement des galaxies. En première approximation, si on néglige leur vitesse orbitale intra amas, elles sont sans mouvement propre. Il faut concevoir que chaque élément de longueur nous séparant d'elle grandit au rythme de quelques dix milliardième par an. Quand tu additionne un très grand nombre de ces augmentations élémentaires parce que la distance qui te sépare de la source est grande et que tu fais le ratio de cette longueur avec le temps tu obtiens quelque chose qui a la dimension d'une vitesse mais qui n'en a pas toute les propriétés. Et cette quantité notamment peut dépasser c d'un nombre arbitrairement grand de facteur.
Bonjour,
Pas très clair tout ça !!
outre ces questions de "distances" , auxquelles il est fréquemment répondu.
j'ai qcq questions sur les galaxies et leurs formations.
On présente par exemple notre petite galaxie satellite du Capricorne comme plus agée que la Voie Lactée. ( étoiles de type II ).
Ce qui irait de pair avec une formation assez continue des galaxies dans le temps. ?
mais cette approche est elle correcte ou plutôt il y a t il plus de précisions sur la période de formation des galaxies.?
Je viens de lire aussi qu'un modèle évoquerait que les toutes premières galaxies auraient été principalement constituées de matière noire et de gaz.
elles seraient donc peu visibles , mais alors quid de l'homogénéité "radiale".
enfin , dans l'hypothèse d'un processus de formation étalé sur une longue période, on ne devrait donc pas exclure ( sur le principe ) de voir dans le futur des galaxies formées trop tardivement pour en avoir un retour lumineux aujourd'hui.
La voie lactée est très ancienne peut-être 13 Md d'années les amas globulaires qui sont au-dessus de son disque sont encore plus anciens.
Je ne vois pas de quelle galaxie il s'agit. Peut-être fais-tu allusion à l'amas globulaire M30 (situé dans le Capricorne, effectivement très âgé ~ 12,9 Ga et qui ne comporte quasiment plus que des étoiles de population II) ?
Ce qui irait de pair avec une formation assez continue des galaxies dans le temps. ?
mais cette approche est elle correcte ou plutôt il y a t il plus de précisions sur la période de formation des galaxies.?
Je viens de lire aussi qu'un modèle évoquerait que les toutes premières galaxies auraient été principalement constituées de matière noire et de gaz.
elles seraient donc peu visibles , mais alors quid de l'homogénéité "radiale".
enfin , dans l'hypothèse d'un processus de formation étalé sur une longue période, on ne devrait donc pas exclure ( sur le principe ) de voir dans le futur des galaxies formées trop tardivement pour en avoir un retour lumineux aujourd'hui.
Il y a encore pas mal de zone d'ombre dans la théorie de formation des galaxies. Mais le modèle qui semble émerger est dit "hiérarchique". D'après ce modèle les galaxies grandissent par la fusion et l'absorption de galaxies plus petites. Et bien sûr, elles ont commencée petites. Un peu comme la formation planétaire.
Dans ce modèle, la galaxie est un mélange complexe. Chaque galaxie fusionnant intègre sa propre histoire de formation stellaire, et chaque épisode de fusion se traduit par une flambée de formation d'étoiles, ce qui accélère la conversion du gaz galactique en étoile. Une galaxie qui aurait connu de nombreuses fusions serait donc plus évoluée passant de naine riche en gaz à spirale (mélange de population I et II) puis à elliptique, vidée de son gaz et ne comportant que des étoiles de population II. Il semble toutefois qu'il faille ajouter un ingrédient à ce scénario : l'apport de gaz frais, formant des courants extragalactiques capables de "rajeunir" la galaxie en lui donnant la possibilité de former de nouvelles étoiles.
Du coup, la notion d'âge de la galaxie perd un peu de sa substance. On pourrait essayer de dater une galaxie en se référant à l'âge de ses plus vieilles étoiles, mais celles ci peuvent provenir d'un épisode de fusion intermédiaire avec une plus petite galaxie. Mais par contre ça ouvre un domaine intéressant appelé à connaître un grand développement, celui d'archéologie galactique, visant à essayer de distinguer les différents apport constituant la galaxie sous forme de populations d'étoiles, en les discriminant à la fois par leur métallicité et par leur orbite.
Un article de Futura là dessus :
Voie lactée : l'archéologie galactique progresse en attendant Gaia
Dernière modification par Gilgamesh ; 05/09/2016 à 18h30.
Parcours Etranges
ATTENTION: La matière noire n'est qu'une hypothèse nul ne l'a jamais détecté nul n'a le moindre indice qu'elle existe, il se pourrait que ce soit autre chose qui influe gravitationnellement.
merci Gilgamesh.
j'ai fait une erreur de mémoire, il s'agissait bien d'une galaxie mais de la galaxie naine du sagittaire.
donc à la fois plus agée , mais très proche.
Au stade actuel, c'est un peu plus qu'une hypothèse, au sens où la matière noire est intégrée au modèle standard de cosmologie (ΛCDM)
Parcours Etranges
Non on calcule une influence gravitationnelle qui explique la cohésion de l'univers mais qui dit matière dit particules où sont -elles? Quelles dont-elles?
pour revenir à une des questions de mon post, il y a t il une hétérogénéité des galaxies dans le temps ?
pas seulement en terme de formes et de constituants, mais en terme de masses totales visibles.
mais cela est peut être inclus dans l'objet global de recherche sur "l archéologie des galaxies". !?
les galaxies, non les amas de galaxies sont distribués dans des filaments exactement comme dans une éponge avec des bulles de vide et ces filaments seraient structuré par la "matière noire" que personne n'a jamais vu.
j'ai l'impression que tu évoques plutôt l'énergie noire, mais sans certitude.
Bien sûr, mais il est utile de préciser que le statut actuel de cette hypothèse est plutôt élevé, au point de former le paramètre majeur du modèle standard.
Parcours Etranges
En terme de masse totale visible, oui évidemment : du fait des fusions d'une part, et de l'alimentation par les courants cosmiques d'hydrogène d'autre part.
Parcours Etranges
On ne sait pas encore.
Mais si on regarde :
- le neutrino, son existence a été postulée en 1930 et il a fallu 26 ans avant qu'on ne puisse l'observer.
- Le boson de Higgs, son existence a été postulée en 1964 et il a fallu 48 ans avant qu'one puisse l'observer.
Rien ne dit que la matière noire ne sera pas observée un jour et personne ne peut dire quand, ça sera peut-être des centaines d'années.
Non non je parle bien de la matière noire. L'énergie noire c'est autre chose, une énergie du vide qui provoque une accélération de l'expansion.
oui, en fait après quelques survols, tout cela ne semble pas simple du tout.
les raisons initiales et de développement des structures en filaments semblent diverses.
outre la matière noire ( effet gravitationnel ), l'expansion a son rôle complémentaire.
de plus il y a ces "murs" , ainsi que les méga-quasars primordiaux.
http://www.astrosurf.com/luxorion/cosmos-structure2.htm
La matière noire agit aussi au niveau des galaxies, et on sait la cartographier aujourd'hui. C'est bien plus parlant que son effet au niveau des filaments.
