Amas de la Balle (Bullet Cluster)

[curiossss]

Bonjour,
L'amas de la Balle est un des exemples les plus frappants de ce qui pourrait être une preuve de l'existence de la matière noire. Mais un consensus n'est pas encore atteint.
Partant de là, je pose une question aux astronomes ici présents ayant déjà réfléchi à la question :
Serait-ce possible que ces deux amas étaient 'éteints' au moment de la collision et que tous les astres éteints, moribonds ou trop peu lumineux pour être visibles d'ici puissent passer tout droit sans rencontrer d'obstacle (ce qui est normal vu les distances entre les étoiles), mais par contre les nuages de gaz respectifs se cognent de plein fouet transformant leur énergie cinétique en chaleur (ce qu'on voit sur les photos).

Pourquoi les nuages de gaz se cognent et pas les étoiles ? Imaginez dix mammouths qui avancent en groupe mais distants les uns des autres de plusieurs centaines de mètres, et en face dix autres mammouths qui avancent en sens inverse eux aussi espacés entre eux de plusieurs centaines de mètres. Il y a peu de chances qu'une seule percussion de mammouth ait lieu.
Par contre transformez ces dix mammouths en une armée de fourmis de masse équivalente et alors il y aura certainement énormément de collisions de fourmis. (et il y a plus de particules de gaz dans une étoile que de fourmis dans un mammouth !)

Tout ça pour ça : serait-ce possible d'interpréter la photo de ce choc de clusters comme étant simplement de la matière baryonique et non pas de la matière noire qui provoque les lentilles gravitationnelles observées ? Simplement parce que les amas en question étaient vieux et donc on ne voit pas d'étoiles aux emplacements des lentilles ?

Imaginons que c'est bien le cas : ça impliquerait qu'il y aurait dans l'univers des amas de matière sans étoiles visibles. Mais comme ces amas sont invisibles par définition ils ne peuvent pas être dans nos catalogues d'objets célestes, on n'a pas raison de croire qu'ils existent... Position inconfortable non ?
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[curiossss]

Pour revenir sur ce sujet et après avoir lu des articles sur le sujet parlant de la très faible probabilité de tomber sur un choc d'amas : Puisque la probabilité était très faible, et puisqu'on parle de faibles probabilités, ces lentilles gravitationnelles observées sont peut-être juste positionnées dans le bon axe d'observation mais pas aux bonnes distances, et correspondent à tout autre chose et à grande distance de ce choc d'amas...
Bon bref... on peut discuter en rond... pas d'opinion sur le sujet car pas assez d'éléments...

[Gilgamesh]

Bonjour,
L'amas de la Balle est un des exemples les plus frappants de ce qui pourrait être une preuve de l'existence de la matière noire. Mais un consensus n'est pas encore atteint.
Partant de là, je pose une question aux astronomes ici présents ayant déjà réfléchi à la question :
Serait-ce possible que ces deux amas étaient 'éteints' au moment de la collision et que tous les astres éteints, moribonds ou trop peu lumineux pour être visibles d'ici puissent passer tout droit sans rencontrer d'obstacle (ce qui est normal vu les distances entre les étoiles), mais par contre les nuages de gaz respectifs se cognent de plein fouet transformant leur énergie cinétique en chaleur (ce qu'on voit sur les photos).

Pourquoi les nuages de gaz se cognent et pas les étoiles ? Imaginez dix mammouths qui avancent en groupe mais distants les uns des autres de plusieurs centaines de mètres, et en face dix autres mammouths qui avancent en sens inverse eux aussi espacés entre eux de plusieurs centaines de mètres. Il y a peu de chances qu'une seule percussion de mammouth ait lieu.
Par contre transformez ces dix mammouths en une armée de fourmis de masse équivalente et alors il y aura certainement énormément de collisions de fourmis. (et il y a plus de particules de gaz dans une étoile que de fourmis dans un mammouth !)

Tout ça pour ça : serait-ce possible d'interpréter la photo de ce choc de clusters comme étant simplement de la matière baryonique et non pas de la matière noire qui provoque les lentilles gravitationnelles observées ? Simplement parce que les amas en question étaient vieux et donc on ne voit pas d'étoiles aux emplacements des lentilles ?

Imaginons que c'est bien le cas : ça impliquerait qu'il y aurait dans l'univers des amas de matière sans étoiles visibles. Mais comme ces amas sont invisibles par définition ils ne peuvent pas être dans nos catalogues d'objets célestes, on n'a pas raison de croire qu'ils existent... Position inconfortable non ?

Dans tous les amas observés, l'essentiel (~80%) de la masse baryonique est sous forme de gaz d'amas. C'est lui qu'on repère en rayons X. Là tu fait simplement l'hypothèse ad hoc que ce ne serait pas le cas sans avoir aucune idée de la pertinence de l'hypothèse.


Je rappelle que le forum n'est pas ouvert aux théories personnelles, et ta dernière remarque indique que tu comprend par toi même que ça ne mène à rien.

[curiossss]

Bonjour.
Je reformule ta réponse : "Dans les amas, ce qu'on observe dans nos télescopes c'est essentiellement le rayonnement de poussières et minoritairement celui des étoiles. Donc l'hypothèse que les lentilles soient dues à de la matière baryonique relève de la théorie personnelle."
Je vois pas trop le rapport mais bon, c'est pas grave. Sur ce cas précis je pense qu'on n'a pas les éléments pour trancher.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Bonjour.
Je reformule ta réponse : "Dans les amas, ce qu'on observe dans nos télescopes c'est essentiellement le rayonnement de poussières et minoritairement celui des étoiles. Donc l'hypothèse que les lentilles soient dues à de la matière baryonique relève de la théorie personnelle."
Je vois pas trop le rapport mais bon, c'est pas grave. Sur ce cas précis je pense qu'on n'a pas les éléments pour trancher.

D'où est ce que ça sort cette affirmation ? C'est faux dans le cas général, et concernant l'amas de la Balle, ce que l'on détecte c'est le rayonnement X du gaz d'amas.
On a tous les éléments pour trancher, c'est bien pour ça que cette observation est considérée comme probante pour établir l'existence de la matière noire.

[Nicophil]

Bonjour,
De la matière noire baryonique ?

[Gilgamesh]

Bonjour,
De la matière noire baryonique ?

Non, de la matière noire non baryonique. En gros, le halo de rayon X nous donne l'emplacement du centre de masse de la matière baryonique (gaz d'amas) et l'effet de lentille le centre de masse totale. Les deux ne coïncident pas, et donc la masse n'est pas principalement composée de matière baryonique.

[Nicophil]

Mais pourquoi le halo X donnerait le centre de masse baryonique ??

[curiossss]

D'où est ce que ça sort cette affirmation ? C'est faux dans le cas général, et concernant l'amas de la Balle, ce que l'on détecte c'est le rayonnement X du gaz d'amas.
On a tous les éléments pour trancher, c'est bien pour ça que cette observation est considérée comme probante pour établir l'existence de la matière noire.

Comment peut-on être sûr que les deux lentilles gravitationnelles sont dues à des concentrations de matière (noire ou pas) à la même distance de nous ? Il peut y avoir un effet trompe l'oeil ?

[Gilgamesh]

Comment peut-on être sûr que les deux lentilles gravitationnelles sont dues à des concentrations de matière (noire ou pas) à la même distance de nous ? Il peut y avoir un effet trompe l'oeil ?

Quelle que soit la distance de la lentille, si l'effet de lentille gravitationnelle était principalement dû à de la matière baryonique, au centre de la lentille on devrait observer une concentration de masse baryonique. Soit un amas de galaxies, bien visible. C'est le décentrement du centre optique de la lentille avec la matière visible, et qui s'explique bien en postulant un halo de matière sombre non collisionnelle, qui fait la force de l'argument.

[Gilgamesh]

Mais pourquoi le halo X donnerait le centre de masse baryonique ??

Parce que le gaz intergalactique, qui brille dans la bande X, représente à soi tout seul l'essentiel de la masse baryonique.

[Nicophil]

Les étoiles de ces galaxies, observables en lumière visible, n'ont pas été beaucoup affectées lors de la collision et la plupart n'ont été que ralenties gravitationnellement. L'essentiel de la masse « ordinaire » (c'est-à-dire baryonique) de l'amas interagit, ce qui a pour effet son ralentissement, bien plus rapide que celui des étoiles.

[Gilgamesh]

Les étoiles de ces galaxies, observables en lumière visible, n'ont pas été beaucoup affectées lors de la collision et la plupart n'ont été que ralenties gravitationnellement. L'essentiel de la masse « ordinaire » (c'est-à-dire baryonique) de l'amas interagit, ce qui a pour effet son ralentissement, bien plus rapide que celui des étoiles.

C'est bien ça.