Oui c'est ça. Environs 42 Mly de rayon au moment du découplage, multiplié par 1100 pour arriver à 46 Gly aujourd'hui.
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Oui c'est ça. Environs 42 Mly de rayon au moment du découplage, multiplié par 1100 pour arriver à 46 Gly aujourd'hui.
Parcours Etranges
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Bonsoir,
Il y a un truc qui m'échappe au sujet du FDC : si on le compare à une foule "infinie" qui a un moment tape dans les mains, tout est simple, mais le fait est qu'après le *clap* initial, la foule continue à taper dans les mains sans plus jamais s'arrêter. Comment donc discerner le premier *clap* des suivants ? Si l'univers s'étend je comprends que on peut par filtrage de la fréquence, isoler les *claps* dont la fréquence est la plus basse et ainsi les attribuer au *clap* initial, est-ce ainsi qu'on détecte le FDC ? Avec pour corollaire que si l'Univers était figé et donc exempt de redshift, il serait impossible de discerner le FDC ?
Merci d'avance
Oui, en quelque sorte, pour les applaudissements d'après.
mais le "truc" est que le FDC est aussi spécifique / ondes électromagnétique apparues après ( étoiles, galaxies, etc ....)
il est quasi totalement homogène et isotrope, comparable à un "corps noir". et précède la formation des structures hétérogènes ( étoiles, galaxies ,.... ) qui ont commencé à se former progressivement après.
je cite un bout de wiki :
À la suite de cette période de l'univers primordial, l’évolution traverse une phase conforme à ce que l’on connaît de la physique des hautes énergies : une phase où les premiers protons, électrons et neutrons se forment, suivis des noyaux atomiques et enfin des atomes. Le rayonnement micro-onde du fond diffus cosmologique a été émis lors de la formation de l’hydrogène neutre.
La matière a ensuite continué de s’agréger avec la formation des premières étoiles et, finalement, des galaxies, des quasars et des amas et superamas de galaxies.
ici , univers primordial correspond à la période précédente et en particulier à l'inflation initiale.
Cdt
exactement, nous recevons les photons qui étaient piégés dans la matière qui nous composent actuellementnous faisons partie de l'univers
plutôt que de me dire que je dis que les nains portent na wouake, j'aimerais que l'on me dise ce qu'il y a de faux dans le raisonnement suivant:
Prenons une ligne de visée en direction du FDC. Elle est remplie de photons qui ont été émis successivement. Cela veut dire que chaque photon a été émis par une couche de l'Univers qui l'a libéré, couche qui s'est donc libérée sous forme d'atome. Ces couches composaient l'Univers et la libération totale de ses couches s'est faite en un temps très court mais que le phénomène dit d'expansion permet de voir au ralenti
A quel moment, je dis quelque chose de conceptuellement faux?
Non, la foule a quasiment cessé de battre des mains. Presque tous les photons de l'univers proviennent du découplage. Maintenant il est vrai que ces sources d'avant plan, et d'abord l'émission galactique doivent être correctement épluchées des données brutes pour révéler le fond fossile. Pour cela, on utilise le fait que le CMB a un spectre thermique tandis que les émissions galactiques sont surtout des émissions synchrotron. En mesurant très soigneusement le fond radio à différentes longueurs d'onde, on peut soustraire correctement les différentes sources d'avant plan (sauf sur une bande étroite du plan galactique).
La photo de famille complète des photons de l'univers porte le nom de DEBRA (Diffuse extragalactic background radiation).
Les membres de la famille sont :
source : Extragalactic Background Light and Cosmic Infrared Background d'Hervé DoleCode:en nW/m²/sr CGB, le fond gamma : 0,02 CXB, le fond X : 0,3 CUVOB, le fond UV-optique : 24 CIB, le fond infrarouge : 30 CMB, le fond micro-onde : 1000 CRB, le fond radio : 0,0006
Sur le graphique ci dessous, l'échelle est logarithmique et écrase les contrastes, et en outre il donne une densité d'énergie par longueur d'onde : le CMB étant formé de photons peu énergétiques tout en étant le plus puissant des rayonnements de fond (95% du total), il représente à lui tout seul l'écrasante majorité des photons de l'univers.
Dernière modification par Gilgamesh ; 25/03/2017 à 12h46.
Parcours Etranges
Ce qui est en gras est faux, et donc ce que tu en déduis. Tous les photons du CMB ont été émis instantanément* à l'échelle cosmologique => tout le monde a frappé dans ses mains en même temps, et ensuite l'onde s'est propagée librement. Mais on la reçoit de zones situées de plus en plus loin de nous.exactement, nous recevons les photons qui étaient piégés dans la matière qui nous composent actuellement
plutôt que de me dire que je dis que les nains portent na wouake, j'aimerais que l'on me dise ce qu'il y a de faux dans le raisonnement suivant:
Prenons une ligne de visée en direction du FDC. Elle est remplie de photons qui ont été émis successivement. Cela veut dire que chaque photon a été émis par une couche de l'Univers qui l'a libéré, couche qui s'est donc libérée sous forme d'atome. Ces couches composaient l'Univers et la libération totale de ses couches s'est faite en un temps très court mais que le phénomène dit d'expansion permet de voir au ralenti
A quel moment, je dis quelque chose de conceptuellement faux?
(*) Plus précisément : le CMB a un maximum de puissance à z=1090, les demi maximum sont à z=1178 et 983, soit un écart δz = 195. Cela représente une durée d'environ 120 000 ans entre le début et la fin de l'émission. C'est ce qu'on appelle l'épaisseur de la surface de dernière diffusion.
Dernière modification par Gilgamesh ; 30/03/2017 à 00h02.
Parcours Etranges
oui, bon, j'ai l'impression qu'on joue sur les mots... Les photons sont tous émis en même temps mais comme l'Univers a une épaisseur nous ne les percevons pas tous en même temps. Une ligne de visée est remplie de photons qui font la queuleuleue et si nous filmions le FDC, nous aurions une tomographie de l'Univers à ses débuts (enfin en partie, on a déjà loupé une bonne partie). Et le film est au ralenti du fait du phénomène dit de l'expansion. Mieux dit?Tous les photons du CMB ont été émis instantanément
ah! euh... le FDC est bien une carte des températures, non? Il y a une autre carte, avec le redshift? Les maximum de redshift correspondent aux maximums de température? et en fait le FDC est un rayonnement de corps noir, la carte qui nous est présentée pour quelle(s) fréquence(s)?le CMB a un maximum de puissance à z=1090, les demi maximum sont à z=1178 et 983, soit un écart δz = 195. Cela représente une durée d'environ 120 000 ans entre le début et la fin de l'émission
j'ai l'impression d'une confusion entre les photons du CMB ( aujourd'hui perceptible dans les fréquences micro-ondes ) et tous les autres venant après , liés à la formation d'étoiles, galaxies, etc .......
On ne joue pas sur les mots. Il est important en cosmologie et à haut redshift de bien distinguer le moment de l'émission et celui de la réception.oui, bon, j'ai l'impression qu'on joue sur les mots... Les photons sont tous émis en même temps mais comme l'Univers a une épaisseur nous ne les percevons pas tous en même temps. Une ligne de visée est remplie de photons qui font la queuleuleue et si nous filmions le FDC, nous aurions une tomographie de l'Univers à ses débuts (enfin en partie, on a déjà loupé une bonne partie). Et le film est au ralenti du fait du phénomène dit de l'expansion. Mieux dit?
D'accord sur la tomographie de l'univers, mais il s'agit bien d'une tomographie spatiale. Si on filme le CMB durant un milliard d'année, nous verrons toujours ce qui s'est passé au même moment, mais dans une coquille d'univers de un milliard d'années lumière d'épaisseur (mesurée en distance dite comobile, cad la distance parcourue dans l'univers au moment de la réception du rayonnement).
Le maximum de redshift correspond au minimum de température.ah! euh... le FDC est bien une carte des températures, non? Il y a une autre carte, avec le redshift? Les maximum de redshift correspondent aux maximums de température? et en fait le FDC est un rayonnement de corps noir, la carte qui nous est présentée pour quelle(s) fréquence(s)?
Le rayonnement du CMB s'étale sur tout un spectre de fréquence qui forme une courbe, centré sur un maximum de longueur d'onde, voir ci dessous. Cette courbe s'ajuste avec une parfaite précision avec la courbe d'émission d'un corps noir. Or la courbe d'émission d'un corps noir ne possède qu'un seul paramètre : la température. Donc on peut résumer le CMB au seul paramètre de sa température, ou se qui revient au même à la longueur d'onde de son pic d'émission.
Le redshift z permet de relier cette température de réception du rayonnement T à sa température d'émission T0.
T = T0/(1+z)
Bon, donc on a au final une coquille de gaz d'environ 120 kly d'épaisseur, la fraction la plus éloignée (z = 1178) nous apparaissant plus froide que la plus proche (z = 983).
edit: j'entend de loin une question qui arrive au galop : Hey ! mais alors, comment peut on mesurer un rayonnement qui ajuste de si près le rayonnement d'un corps noir à 2,72548 ± 0.00057 K, soit une précision de 10-5, alors qu'il s'agit en fait d'un mélange de rayonnements émis à différent redshifts, avec un écart de plus ou moins 10% par rapport au redshfit du pic d'émission (z=1090) ? La réponse est qu'on a une compensation parfaite : la fraction de rayonnement émise à z=1178 a été émise à une température T0 plus élevée que la fraction émise à z=983, et le rapport des températures d'émission T0 de ces deux époques séparée de 120 ka est exactement le rapport de leur redshifts respectifs.
Dernière modification par Gilgamesh ; 25/03/2017 à 13h10.
Parcours Etranges
L'épaisseur que nous aurions tomographiée (si nous avions filmé depuis la nuit des temps...) ferait alors le bilan de la matière qui constitue la matière observablemais dans une coquille d'univers de un milliard d'années lumière d'épaisseur (mesurée en distance dite comobile, cad la distance parcourue dans l'univers au moment de la réception du rayonnement).
Par exemple:
Si nous n'observons rien entre 380.000ans et 400.000.000années, c'est parceque la matière ne s'est pas encore rassemblée sous forme d'étoiles. Disons que l'on pourrait supposer qu'elle met ce temps là pour s'assembler...
Donc, en fonction du CMB actuel, nous pourrions alors, dans 400.000.000années, en 'déduire', après moult calculs, ce qui apparaîtra au télescope sous forme d'étoiles (avec donc un retard de 14.2Mdy)
apparemment non, vu le redshift important, ce doit être assez bien filtré. Effectivement, on ne va pas filtrer à l'aide des fréquences, elles sont aussi émises par les corps de l'Univers observablej'ai l'impression d'une confusion entre les photons du CMB ( aujourd'hui perceptible dans les fréquences micro-ondes ) et tous les autres venant après , liés à la formation d'étoiles, galaxies, etc .......
Oui
Oui, c'est ce qu'on appelle l'âge sombre.Par exemple:
Si nous n'observons rien entre 380.000ans et 400.000.000années, c'est parceque la matière ne s'est pas encore rassemblée sous forme d'étoiles. Disons que l'on pourrait supposer qu'elle met ce temps là pour s'assembler...
Oui,et ces moults calculs sont effectivement réalisés. On se sert du CMB et de ses inhomogénéité de densité précisément mesurées à différentes échelles, comme état initial de l'univers pour réaliser les simulations à grande échelle.Donc, en fonction du CMB actuel, nous pourrions alors, dans 400.000.000années, en 'déduire', après moult calculs, ce qui apparaîtra au télescope sous forme d'étoiles (avec donc un retard de 14.2Mdy)
Il existe d'autre sources de rayonnement que les étoiles qui émettent dans ce domaine de rayonnement, donc non, c'est complexe. Séparer l'avant plan du fond fossile est une tâche qui nécessite une précision de bénédictin.
Dernière modification par Gilgamesh ; 26/03/2017 à 07h51.
Parcours Etranges
Bonjour,
Cet âge sombre est il lié a l'inefficacité de nos instruments a cette "distance" ou la théorie prévoit elle ce "vide" ? Donc l'univers effecuerait un "clap" a t=380000ans puis plus rien ? Entre ce qu'on voit de l'univers et l'horizon il y a un trou... un détail fumant qui m'avait échappé...
Merci
Trollus vulgaris
non, mais une période assez longue amenant aussi au début de la formation des premières étoiles, quasars, galaxies, .....
au "moment" du CMB , l'univers est encore quasi totalement homogène.
plutôt qu'une explication maladroite, je préfère citer un extrait du site "Planck" :
Quelques minutes après le Big-Bang, l'Univers était encore trop chaud pour que les électrons puissent être capturés par les noyaux atomiques : il était alors complètement ionisé. Par la suite, l'Univers a continué à s'étendre et se refroidir jusqu'à ce que sa température devienne suffisamment basse pour permettre aux électrons de se lier aux noyaux et de former les premiers atomes. Cette « recombinaison » comme on l'appelle s'est produite environ 380 000 ans après le Big Bang. Ce moment marque aussi un autre événement important dans l'histoire de l'univers : alors que la lumière est très facilement diffusée par les électrons quand ceux-ci sont libres, c'est beaucoup moins plus le cas quand ceux-ci sont liés aux noyaux. Ainsi, la recombinaison marque-t-elle aussi le moment où l'univers est devenu transparent et où la lumière a pu s'y propager librement.
Pourtant, les observations astronomiques actuelles révèlent que depuis plusieurs milliards d'années, la quasi-totalité de la matière intergalactique est à nouveau sous forme de gaz ionisé très dilué. Que s'est-il passé pour que l'immense majorité des atomes de l'Univers se retrouve à nouveau sous forme ionisée ?
Après l'émission du rayonnement fossile vont s'écouler plusieurs dizaines ou centaines de millions d'années, période dite des « âges sombres », pendant laquelle aucune nouvelle lumière n'est produite dans l'Univers, le seul processus à l'œuvre étant la gravité qui lentement mais sûrement va faire s'agréger des concentrations de matière de toutes tailles. Cette période prend fin avec des évènements très violents, comme la naissance des premières étoiles, sans doute concomitante de la formation de trous noirs géants, des processus qui vont produire des quantités importantes de rayonnement suffisamment énergétique pour réioniser l'Univers. Mais on ne sait pas encore bien quel(s) phénomène(s) sont à l'origine de cette réionisation, pas plus que leur déroulement exact ou l'époque où il se sont produits.
( ce qui est souligné est une question de journaliste )
(*) pour l'hélium , je ne sais si cela est concomitant avec l'hydrogène ou supposé légèrement après.
C'est juste qu'entre le moment du découplage et la formation des premières étoiles, il faut bien que le gaz refroidisse pour pouvoir s'effondrer. L'âge sombre désigne le moment où le gaz universel est sous forme atomique. Puis les première étoiles, dites de population III, que l'on suppose très lumineuses et les premiers trous noirs accrétants, comme mentionné dans le texte cité par ansset vont déverser un flot d'UV qui va réioniser ce milieu. On sait que ça c'est fait assez rapidement, on a une succession rapide d'événements très énergétiques et lumineux, et donc énormément de science à réaliser sur tous ces phénomènes, mais ils se déroulent à très grand redshift, et ils sont hors de portée de la génération actuelle de télescope (la distance de luminosité augmentant en z²). En gros le plus grand redshift mesuré doit être de l'ordre de 11 aujourd'hui (source) et on s'intéresse à tout cet espace qui s'étend de l'ordre de z=10 à z=1100. Cette période du "premier milliard d'années" forme incontestablement le plus grand enjeu de la cosmologie actuelle, et y'a du monde au portillon : l'observatoire Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), le téléscope spatial James-Webb (JWST), et la génération en construction des très grands miroirs (ELT) au sol dans la gamme 24-39 m : l'European Extremely Large Telescope (E-ELT) de l'ESO, le Thirty Meter Telescope (TMT) à Hawaï, le Giant Magellan Telescope (GMT) au Chili et le Large Binocular Telescope (LBT) en Arizona.Bonjour,
Cet âge sombre est il lié a l'inefficacité de nos instruments a cette "distance" ou la théorie prévoit elle ce "vide" ? Donc l'univers effecuerait un "clap" a t=380000ans puis plus rien ? Entre ce qu'on voit de l'univers et l'horizon il y a un trou... un détail fumant qui m'avait échappé...
Merci
Dernière modification par Gilgamesh ; 29/03/2017 à 07h00.
Parcours Etranges
ah, cette portion du passé n'est-elle pas dévolue aux seuls télescopes spatiaux?et la génération en construction des très grands miroirs (ELT) au sol
Certainement pas. L'avantage des télescope spatiaux c'est de pouvoir prendre des poses illimitées (mais ça coûte cher), l'avantage des télescope au sol c'est de disposer de plus grandes surfaces, et d'instruments plus sophistiqués et mis a jour au fur et a mesure des progrès technologiques. La surface de miroir du E-ELT représente 1116 m² contre 25 m² pour le JWST, soit 45 fois plus. Or ici, ce qui compte c'est bien de collecter le plus de lumière possible.
Dernière modification par Gilgamesh ; 26/03/2017 à 17h39.
Parcours Etranges
Merci Ansset et Gilga,
Ok je suis rassuré, on a pas d'observation de ces suppositions, on attend juste la prochaine generation d'instruments pour reviser la theorie, comme d'hab, rien de neuf sous le soleil en somme... Une petite periode sombre "pas si noire" dans les equations et c'est reparti pour 20ans. Il va falloir s'armer de patience avant de deraciner l'expansionnisme primaire...
Mailou [mode rebelle]
Trollus vulgaris
sur le fond
pas vraiment, car il y a une continuité théorique assez bien établie entre le CMB et la fin de la période sombre.
il reste des points importants à préciser, certes, mais je ne crois que l'on s'attende à revoir le modèle théorique sur le fond ( si j'ose dire ).
même si on ne peut rien exclure totalement par principe.
Merci Ansset et Gilga,
Ok je suis rassuré, on a pas d'observation de ces suppositions, on attend juste la prochaine generation d'instruments pour reviser la theorie, comme d'hab, rien de neuf sous le soleil en somme... Une petite periode sombre "pas si noire" dans les equations et c'est reparti pour 20ans. Il va falloir s'armer de patience avant de deraciner l'expansionnisme primaire...
J'ai du mal à simplement comprendre ce qui te prend au dépourvu dans cette histoire d'âge sombre... C'est l'adjectif sombre ?
Un gaz doit refroidir avant de former des étoiles, ce n'est quand même pas très compliqué à saisir, il me semble.
Parcours Etranges
Pourtant, c'est 90% des fils sur la physique : quelqu'un remet en cause les théories qu'il ne comprend pas pour se rassurer, laisse entendre que les scientifiques qui les ont conçus ne sont pas si intelligents que ça.
Et cela génère des réponses rationnelles pour expliquer encore et encore à des gens qui n'écoutent pas.
Oh mais je ne critique pas les avancées technologiques, ce sont meme elles qui permettent a la theorie "d'avancer". Note qu'il n'est pas question de validation mais de remise en question, ce qui peut etre interpreté comme une "avancée". A ta place je ferais le bilan des 80 dernieres années en cosmo, depuis Hubble...
Non non non... Il n'y a aucune "continuité" dans la theorie, elle ne predit rien ! Elle n'avait pas predit la matiere noire, ni l'energie noire, ni l'inflation... rien en fait. Seules les observations façonnent la théorie, et il serait aujourd'hui bien plus honnete vis a vis du public d'ennoncer les choses comme elles sont : " Voila ce qu'on observe de plus en plus precisement mais desolé rien ne permet d'en dire plus. On a ecarté la theorie de Hubble pour des raisons fallacieuses et aujourd'hui on est dans la m...".
Tout ce qui sera ennoncé sur ce qui n'est pas encore mesuré a 99% de chance d'etre faux et donc remettra en cause le "modele adapté aux observations". C'est ce qui s'est passé jusqu'ici, génèse d'un modele boiteux...
C'est un euphemisme, ou une blague peut etre..?il reste des points importants à préciser, certes
Non, la discontinuité me chagrine : Ca s'eclaire puis ca s'eteint puis ca se rallume... Je n'etais plus a une supposition pres pour "fonder" le modele mais celle là je ne l'avais pas encore. Comme elle n'est pas suivie d'observation tu le permettras de ne pas la prendre en compte pour l'instant
Mailou [mode disque rayé]
Laissez tomber je ne sais meme pas pourquoi je reagis encore sur le sujet et comme dit Ansset y'a pas de "tout tout de suite" faudra attendre les observations pour "avancer".
Dernière modification par Mailou75 ; 26/03/2017 à 21h52.
Trollus vulgaris
Dans cette période où aucune étoile n'est encore formée, que peut on espérer observer ?
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Et pourtant c'est bien , d'une part conforté par les observations, et d'autre part les deux phénomènes ne sont pas de même nature.Non, la discontinuité me chagrine : Ca s'eclaire puis ca s'eteint puis ca se rallume... Je n'etais plus a une supposition pres pour "fonder" le modele mais celle là je ne l'avais pas encore. Comme elle n'est pas suivie d'observation tu le permettras de ne pas la prendre en compte pour l'instant
c'est pas une histoire d'interrupteurs ........
j'avais d'ailleurs ( je crois ) dit plus haut qu'il y avait risque de confusion.
pour le reste, et éviter de reprendre point par point, quelque soit l'observation, modèle ou théorie à l'instant t , tu trouvera tj une période précédente t-T ou ceux ci n'existaient pas.
ce qui te permet de dire qu'on se trompe toujours ( rhétorique facile ).
je ne fais pas d'euphémisme ! et il est clair qu'on cherche à en savoir d'avantage sur cette période dite "sombre" , mais dont l'existence est avérée.
et la logique théorique assez solide.
de grandes étendues de gaz d'hydrogène, d'autant plus grandes que l'on verra loin. Normalement, via la raie de l'hydrogène, on devrait en voire pleinDans cette période où aucune étoile n'est encore formée, que peut on espérer observer ?
Tout à fait, oui. Mais la raie est émise à 21 cm et va être décalée d'un facteur compris entre 1000 et 20. Disons d'un facteur 100 pour voir, ça nous fais une émission à 21 m (~ 15 MHz). Il y a un projet d'observation de cette raie cosmologique à plusieurs dizaines de mètre de longueur d'onde. Le Low-Frequency Array (LOFAR) est disponible depuis fin de 2012. Son télescope principal est situé aux Pays-Bas, mais il combine les données de 24 autres télescopes en Europe, et il est sensible aux longueurs d'onde jusqu'à 30 m. Il y a également le Murchison Widefield Array (MWA) en Australie, qui est sensible à des longueurs d'onde de quelques mètres. Il a commencé à prendre des données en 2013. Et pour finir, l'immense Square Kilometer Array, (SKA, constitué d'un réseau de plus de 3000 paraboles de 15 m chacune réparties en l'Afrique du Sud et l'Australie, en vue d'artiste ci-dessous) et dont fait partie le MWA, est prévu pour entrer en fonction fin 2025.
Dernière modification par Gilgamesh ; 27/03/2017 à 12h45.
Parcours Etranges
Ce n'est même pas ça au fond, car la température de l'univers diminue de manière monotone en 1/a. Par contre il y a des événement à l'intérieurs qui peuvent réchauffer le milieu, parce que l'univers dispose d'énergie libre : la gravité et le déséquilibre nucléaire initial du au fait que tous les noyaux n'ont pas été transformés en fer lors des 3 première minutes de l'univers.
Mais même si effectivement y'a émission massive, plus plus rien (ou très peu, voir ci dessus), puis émission stellaire, etc, en quoi ça te gène ?
Parcours Etranges
C'est la chronologie que je saisis mal. On nous dit qu'à l'age de 380.000ans l'univers est dense et chaud ~3000K. Ensuite on imagine que les "inegalités" primordiales servent de centre d'accretion pour la preliere generation d'astres. A priori de la matiere (Hydrogne He ?) en train de s'effonder vers un point, ca fait de la lumière, ca s'appelle une etoile ! Donc je ne vois pas a quel moment l'univers s'eteint ? Serait ce notre propre myopie ?
Trollus vulgaris