Bonjour,
Une question me turlupine.quand on fait une observation à 7M AL on dit qu'on observe l'univers tel qu'il était il y a 7M d'années.Hors à cette époque les objets observés étaient bien plus proches de nous , on aurait donc dû recevoir leur lumière bien plus tôt.
Merci de l'éclairer sur ce paradoxe
Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me
Bonjour,
le "M" de 7M, signifie-t-il million ou milliard ? La réponse est différente selon le cas.
Hello on veut bien les deux réponses.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Bon concernant un objet à 7 Milliards d'années lumière certes il était plus près de nous quand sa lumière est partie mais du fiat de l'expansion celle-ci a mis 7 Milliards d'années à nous parvenir. Pour un objet à 7 millions d'AL l'expansion est négligeable et il a très peu bougé par rapport à nous.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Un objet à 7 millions d'a.l est proche et l'expansion de l'univers ne joue pas (d'autant plus si les objets sont liés gravitationnellement). On dira que la lumière met 7 millions d'années pour franchir la distance. Ce raisonnement peut être tenu pour des distances de l'ordre d'1 milliard d'a.l car l'expansion de l'univers reste minime pendant la durée de voyage de la lumière. Si on prend deux galaxies éloignées d'un milliard d'a.l au moment du départ de la lumière, il faudra environ 1,037 milliard d'années (au lieu d'1 milliard) pour que la lumière franchisse la distance. On est au dessous de 5% de différence.
Pour des distances plus grandes, la différence augmente. Et là, on se rend compte qu'il y a un souci dans la définition des distances. Quand Amenis parle de 7M, à supposer que ce soit 7 milliards d'années lumière, de quelle distance parle-t-on ? Celle au moment du départ de la lumière ? où la distance actuelle ? (au passage, la distance au départ de la lumière ne peut excéder 5,8 milliards d'a.l ! mais passons).
On préfère utiliser le temps de voyage de la lumière. Quand on observe des galaxies lointaines on mesure leur redshift (z) ce qui permet de calculer les distances au moment du départ de la lumière (distance angulaire) et la distance actuelle (distance comobile), à partir d'équations qui dépendent du modèle d'univers retenu. Mais aucune des deux distances ne donne le temps pendant lequel la lumière a voyagé pour arriver jusqu'à nous. On peut aussi calculer ce temps à partir du redshift et du modèle d'univers.
Par exemple, pour une galaxie éloignée d'environ 5 milliards d'années lumière au moment du départ de la lumière, il aura fallu 6,5 milliards d'années pour que sa lumière arrive jusqu'à nous. Cette galaxie est située actuellement à environ 8,5 milliards d'années lumière.
Une galaxie située à 5 milliards d'années lumière de nous actuellement était à 3,6 milliards d'années lumière de nous quand la lumière qui nous parvient aujourd'hui en est partie. Cette lumière aura voyagé pendant près de 4,3 milliards d'années.
On voit bien à partir de ces exemples qu'on ne peut pas passer directement des distances au temps de voyage de la lumière.
Bon j'ai un peu trop simplifié merci de corriger, à quoi correspondent les 5.8 Md d'AL à un horizon?
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Autre question avec le champ profond de Hubble on nous dit que l'on voit les plus "anciennes" galaxies à 10 milliard ... mais de quoi au juste: Age ? Distance?
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Non, ce n'est pas un horizon. C'est lié à l'expansion. Jusqu'à un redshift d'environ 1,6, l'angle sous lequel on voit une galaxie diminue. C'est logique, puisqu'on a affaire à des objets de plus en plus lointains vus avec un décalage dans le temps de plus en plus grand. Au-delà de z=1,6, on s'attendrait à voir les galaxies de plus en plus petites dans le ciel. Mais ce n'est pas du tout ce qu'on observe. Au contraire, l'angle sous lequel on les observe augmente, si bien que des objets actuellement très éloignés de nous, sont vus avec des dimensions angulaires qui semblent anormalement grandes. Cela est du au fait que ces objets étaient en réalité très proches de nous quand la lumière que nous recevons aujourd'hui en est partie. A cause de l'expansion cette lumière a mis beaucoup de temps avant d'arriver jusqu'à nous. On a donc deux régions de l'espace : la première pour laquelle la taille angulaire diminue avec le redshift. Elle concerne les objets "proches" et l'histoire plus récente de l'univers avec une expansion plus "calme" et la seconde pour laquelle la taille angulaire augmente avec le redshift. Elle concerne des objets qui étaient proches de nous dans un passé lointain et qui ont été emportés par une expansion "rapide". La lumière a mis beaucoup de temps pour arriver jusqu'à nous mais l'angle sous lequel elle est partie de ces objets a été conservé.Envoyé par viiksu
La "frontière" entre ces deux régions est situé à un z~1,6 ce qui correspond à une distance maximale de 5,8 Md d'a.l (on parle de distance angulaire, c'est à dire celle à l'émission de la lumière).
On devrait parler du temps de voyage de la lumière étant donné que pour les distances c'est plus compliqué. La galaxie la plus lointaine observée présente un redshift de z=9,6. Sa lumière a voyagé pendant 13,3 milliards d'années pour arriver jusqu'à nous, aujourd'hui (l'âge de l'univers était d'environ 500 millions d'années). Cette galaxie se trouvait à 2,9 Md d'a.l de nous à l'émission de la lumière et se situe maintenant à plus de 31 Md d'a.l.
Oui, les valeurs données sont toujours le temps de trajet de la lumière, donc en soustrayant cette valeur à l'âge de l'univers, on a l'âge de l'objet à l'époque où il a émis la lumière qu'on observe aujourd'hui.
Parcours Etranges
Merci pour ces réponses claires.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Merci ca répond complètement a mon interrogation.On devrait parler du temps de voyage de la lumière étant donné que pour les distances c'est plus compliqué. La galaxie la plus lointaine observée présente un redshift de z=9,6. Sa lumière a voyagé pendant 13,3 milliards d'années pour arriver jusqu'à nous, aujourd'hui (l'âge de l'univers était d'environ 500 millions d'années). Cette galaxie se trouvait à 2,9 Md d'a.l de nous à l'émission de la lumière et se situe maintenant à plus de 31 Md d'a.l.
Du coup j'en ai une autre qui vient
Age de l'univers -> 500 Mi al / Distance de nous 2,9 Md al cela signifie-t-il que la vitesse d'expansion de l'univers à été plus rapide que la vitesse de la lumière dans les premiers instants de l'univers ?
Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me
C'est toujours le même problème qu'appelles-tu premier instant si tu parles de la première seconde c'est des milliard de milliard ... de fois la vitesse de la lumière.Merci ca répond complètement a mon interrogation.
Du coup j'en ai une autre qui vient
Age de l'univers -> 500 Mi al / Distance de nous 2,9 Md al cela signifie-t-il que la vitesse d'expansion de l'univers à été plus rapide que la vitesse de la lumière dans les premiers instants de l'univers ?
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
La notion de vitesse d'expansion n'est pas définie.Merci ca répond complètement a mon interrogation.
Du coup j'en ai une autre qui vient
Age de l'univers -> 500 Mi al / Distance de nous 2,9 Md al cela signifie-t-il que la vitesse d'expansion de l'univers à été plus rapide que la vitesse de la lumière dans les premiers instants de l'univers ?
La "vitesse" de récession v s'applique à un point dans l'univers (la source) et n'a de sens que par rapport à un autre point (l'observateur). Cette vitesse est le produit d'un taux d'expansion H (en km/s/Mpc, donc en m/s/m) par la distance d séparant la source de l'observateur.
v = Hd
Aussi petit que soit H, on peut toujours rendre d suffisamment grand pour que v>c
Parcours Etranges
Ok , ca j'arrive a le conceptualiser , c'est d'ailleurs pour ca qu'en considérant le taux d'expansion constant , on sait qu'on ne verra jamais rien au-delà des limites de l'univers 13.8 Md al car tout ce qui est au-delà s'éloigne de nous plus vite que la vitesse de la lumière.
Le cas dont je parle se ramène au début de l'univers , les distances étaient bien plus faibles et donc je ne vois pas comment un objet présent 500 Mi al pouvait être éloigné de nous de 2.9 Md al
Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me
Mais le taux d'expansion n'est pas constant. Il diminue et se stabilisera dans un futur éloigné. On pourra donc recevoir la lumière d'objets qui ont une vitesse de récession supérieure à celle de la lumière. C'est d'ailleurs pour cette raison que nous pouvons observer des galaxies qui nous ont toujours fui avec une vitesse plus grande que celle de la lumière.
L'univers a connu une phase d'expansion brutale appelée inflation dans les tous premiers instants de l'univers. Celui-ci a "gonflé" d'un facteur d'au moins 10^26.Le cas dont je parle se ramène au début de l'univers , les distances étaient bien plus faibles et donc je ne vois pas comment un objet présent 500 Mi al pouvait être éloigné de nous de 2.9 Md al
existe -t-il un graphique présentant le taux d'expansion en fonction de l'age de l'univers ?
Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me
Je viens de trouver une explication intéressante.La meilleure explication que j'ai trouvée se trouve sur un forum de discussion en anglais : http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=164228
Je vais essayer de résumer, mais on n'échappe pas à un minimum de math:
- On prend a(t) comme étant un facteur d'échelle cosmique, par exemple une distance moyenne entre des galaxies.
- On nomme a', la dérivée de a(t) par rapport au temps
- On nomme a", la dérivé de a'(t) par rapport au temps
- Le fait que l'univers soit en expansion signifie que a(t) augmente au cours du temps (les galaxies s'éloignent les unes des autres), cela se traduit par a'(t) > 0
- Le fait que l'expansion s'accélère se traduit par a"(t) > 0
- Le paramètre de Hubble H(t) est égal à a'(t) / a(t)
On voit donc que si a(t) croit plus vite que a'(t), (et c'est le cas) alors H(t) diminue au cours du temps.
C'est également pour cela que nous pouvons recevoir des photons en provenance de galaxies qui s'éloignent de nous à une vitesse plus grande que la lumière. D'une manière imagée, il "suffit" que le photon "attende" que le paramètre de Hubble ait suffisamment diminué pour qu'il puisse se rapprocher de l'observateur terrestre.
Encore une fois, tout cela est complexe et contre-intuitif, il faut vraiment prendre le temps de digérer ces notions.
Dominique
J'ai pas encore fait mon rot ...
Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me
Dans cet article il y a les infos recherchées : https://arxiv.org/pdf/1303.5961.pdf
Autrement on peut calculer H en fonction du facteur d'échelle :
H = 67,15 x √[(0,317/a^3) + 0,683 + (9,2x10^-5 / a^4)]
Avec "a", le facteur d'échelle.
Par exemple pour a = 0,25 (soit un âge cosmique d'un peu plus de 2 Md d'années) on trouve H=308 km/s/Mpc (ce qu'on peut lire dans le document que je cite).
Dernière modification par Lansberg ; 01/08/2018 à 13h26.
J'ai ça moi?
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Non, H ne peut être que décroissant (sauf à supposer que la cte cosmo ait augmenté depuis le Big Bang !). Pour moi ce schéma est fautif, ou mal légendé.
Dernière modification par Gilgamesh ; 02/08/2018 à 16h50.
Parcours Etranges
Salut,
C’est toujours amusant de voir qu’on se satisfait de graphs dont toutes les mesures tombent à coté...
Si je l’interprette bien, le point rouge montre a quel moment le taux d’expansion a été égal à celui qu’on trouve aujourd’hui. Il se situe à environ -10Ga ce qui correspond aussi approximativement à la date à laquelle, à une distance comobile Dc~5,8Gal, la vitesse de récession est passée en dessous de c et à permis aux photons de se rapprocher de l’observateur (ils s’en éloignaient jusqu’ici du fait de l’expansion). Doit on l’interpreter comme le fait qu’aujourd’hui, a cette distance (5,8Gal), la vitesse de récession dépasse à nouveau c et en fait un horizon des evenement ?
Merci
Mailou
Trollus vulgaris
Étonnant ce graphique, d'autant plus qu'on le trouve tel quel sur les sites de l'université de Portsmouth et du Berkeley Lab.
Il faut bien sûr rayer "rate of expansion" de l'axe des ordonnées. Le taux d'expansion diminue malgré l'accélération de l'expansion (ce que veut montrer ce graphique).
Il suffit de reprendre la formule donnée par Lansberg (équation de Friedman) qui nous donne l'évolution de H avec le facteur d'échelle.
Par convention on a pris a=1 aujourd'hui.
Dernière modification par Gilgamesh ; 01/08/2018 à 17h36.
Parcours Etranges
Il doit donc bien dire qq chose de juste...? Cherchons quoi
Je propose : vitesse de récession d’un point comobile pour les ordonnées
Cad qu’on suit l’evolution de v en faisant varier d (v=Hd). Ainsi, malgré le fait que H diminue tout le temps, comme notre point s’est déplacé il se peut que v augmente quand même. Notez que le graph vaudrait pour n’importe quel point puisqu’il n’y a pas ce valeur, le rapport qui ne depend que d’un d initial reste identique. Ex : à t=-10Ga un point à Dc=5,8Ga va à v~c, et à t=0 le même point se trouve à Dc=15Ga et malgré le fait que H ait été divisé par 3 (inverse de Dc fois 3 grosse louche..) entre les deux dates on trouvera tout de même v~c.
Juste une proposition d’interprétation (deuxième version lol)
Merci
Trollus vulgaris
Salut,
Merci pour ce graph. Amenis avait demandé «en fonction du temps», du coup existe t il une formule qui donne a en fonction de t (a partir des omegas par exemple) ou la courbe a(t) est elle entièrement empirique ?
Merci
Trollus vulgaris
Si on ne veut pas faire de calcul compliqué il suffit de calculer z à partir de "a" (z = 1/a -1) puis de trouver l'age cosmique à l'aide du document de mon message #19.
Sinon il faut résoudre l'intégrale (avec une calculatrice formelle ou un tableur) :
Avec Ho = 67,15 km/s/Mpc
Ωm = 0,317
ΩΛ = 0,683
Ωr = 9,2 x 10-5
Il faut entrer 0 à la borne inférieure et le facteur d'échelle pour lequel on veut connaître l'âge cosmique à la borne supérieure.
Dernière modification par Lansberg ; 01/08/2018 à 23h37.
Uniquement la décélération puis l'accélération de l'expansion selon Perlmutter en accord avec son étude des supernovae de type Ia.
Il y a aussi ce schéma peut-être fourni par l'un d'entre vous dans un autre fil et j'ai oublié ce qu'était le temps conforme.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Le temps conforme c'est le temps cosmique divisé par le facteur d'échelle. Un temps propre infini et transformé en temps conforme fini. Cela permet de simplifier les diagrammes d'espace-temps.
Toute l'histoire de l'univers du big-bang jusqu'à la fin des temps est représentée. C'est comme si on avait un univers statique sans expansion.
Ceci dit le lien avec le graphique précédent n'est pas évident. La seule chose qu'on puisse dire, c'est que dans un univers en expansion accélérée dominé par l'énergie noire, on ne pourra recevoir la lumière d'objets comobiles au-delà de 62 Gal.
