Comment peut-on être éloigné de 13 Milliards d'années-lumières ?

[JerryKhan]

Bonjour à tous.
Simple amateur de sciences et surtout d’astrophysique, j’aime bien lire ou regarder des émissions de vulgarisation. J’arrive, même si ce n’est pas toujours facile, à me représenter la formation de l’univers depuis le bb. Mais il y a une question toute bête à laquelle je n’ai pas su trouvé de réponse.
L’univers a environ 13.7 milliards d’années. La vitesse de la lumière n’étant pas infinie on voit un objet tel qu’il était dans le passé. On nous dit aussi que grâce à des moyens de plus en plus sophistiqués et pourvu que l’objet soit assez lumineux on peut voir presque aux origines du big bang, soit des objets éloignés de plus de 13 milliards d’années-lumière.
Mais comment quelque chose de matériel peut-il être éloigné de 13 milliards d’années lumières de nous, alors que l’univers n’a que 13.7 milliards d’années, s’il ne se déplace pas au moins à C/2 ?
Il y a bien eu un peu d’inflation au début, ce n’est pas Rachida Dati qui dira le contraire, mais j’ai du mal à imaginer que ce soit l’explication.
Pardon à l’avance si ma question est trop bête et merci pour votre indulgeance.
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[papy-alain]

Bonjour et bienvenue sur FS.
Lorsqu'on dit d'un objet qu'il se trouve à 13 milliards d'années-lumière, cela signifie que sa lumière a mis 13 milliards d'années à nous parvenir. Mais au moment où cette lumière a été émise, cet objet se trouvait en fait très proche de nous. C'est simplement l'expansion de l'espace qui a freiné la progression du rayonnement. Par contre, en distance comobile, cet objet se trouve aujourd'hui beaucoup plus loin, à environ 40 milliards d'années-lumière.

[Paminode]

Mais comment quelque chose de matériel peut-il être éloigné de 13 milliards d’années lumières de nous, alors que l’univers n’a que 13.7 milliards d’années, s’il ne se déplace pas au moins à C/2 ?

Un objet peut être éloigné de 13 milliards al sans s'être éloigné. Il ne s'est pas déplacé.
C'est l'espace qui s'est dilaté entre l'objet et tous les autres objets de l'univers, nous compris.
Et comme l'a dit Papy, le temps que la lumière émise par l'objet voyage jusqu'à nous, l'espace s'est encore dilaté, et l'objet est encore plus loin que 13 milliards al...

[Mailou75]

Si la lumière voyage à c pendant 13GA, que l'expansion métrique me dit que, lorsque je regarde au loin, chaque mètre vaut moins que son précédent : mon étalon local est "plus grand"
Que signifie donc la "longueur" 13GAL ?
A-t-on une illusion optique qui rétabli des intervalles réguliers ?

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[papy-alain]

Salut Mailou.

Tu as raison de t'interroger, car en fait cette distance ne veut rien dire, sauf que c'est celle qui a été parcourue par la lumière. Mais l'objet observé n'était pas à cette distance quand il a émis ce rayonnement, et il n'y est plus aujourd'hui. J'ai toujours trouvé que cette notion de distance est mal énoncée ou, en tout cas, qu'elle induit en erreur les gens qui ne s'intéressent que de loin (!) à l'univers.

[JerryKhan]

Merci pour vos réponses claires. Je pense avoir compris. Je bute encore un peu sur la notion de distance comobile mais je vais chercher.

[papy-alain]

La distance comobile est celle que tu pourrais mesurer instantanément, en faisant abstraction de l'expansion et du temps, un peu comme si la vitesse de la lumière était infinie.

[Amanuensis]

C'est beau la vulgarisation...

[daniel100]

La distance comobile est celle que tu pourrais mesurer instantanément, en faisant abstraction de l'expansion et du temps, un peu comme si la vitesse de la lumière était infinie.

Un peu comme si on regardait l’univers observable en entier, du « haut d’un balcon » ?

Va pas plaire à Amanuensis ça !

[papy-alain]

Un peu comme si on regardait l’univers observable en entier, du « haut d’un balcon » ?

Va pas plaire à Amanuensis ça !

J'essaie de trouver des termes simples appropriés au niveau de compréhension des intervenants qui posent ce genre de question. A quoi sert une réponse incompréhensible, sinon à dégoûter ceux qui n'ont aucune notion de physique ? Il faut être conscient du fait qu'on est forcément approximatif, voire même parfois inexact, si l'on veut s'exprimer en termes et images simples, mais il faut s'adapter au niveau de chacun. Je ne pense pas que tu puisses expliquer scientifiquement et de façon précise les principes de la RG à ta concierge...

[daniel100]

J'essaie de trouver des termes simples appropriés au niveau de compréhension des intervenants qui posent ce genre de question. A quoi sert une réponse incompréhensible, sinon à dégoûter ceux qui n'ont aucune notion de physique ? Il faut être conscient du fait qu'on est forcément approximatif, voire même parfois inexact, si l'on veut s'exprimer en termes et images simples, mais il faut s'adapter au niveau de chacun. Je ne pense pas que tu puisses expliquer scientifiquement et de façon précise les principes de la RG à ta concierge...

Bonjour papy-alain,

Ne prends pas mal mes propos, et surtout continus comme tu le fais. Beaucoup de personnes (comme moi) ont souvent besoin « d’un balcon » pour avoir une première approche .

[Mailou75]

La distance comobile est celle que tu pourrais mesurer instantanément, en faisant abstraction de l'expansion et du temps, un peu comme si la vitesse de la lumière était infinie.

T'as fait fort la quand même ...

[papy-alain]

T'as fait fort la quand même ...

Pas tellement. La distance comobile est l'opposée de la distance angulaire : elle nous renseigne sur la position actuelle des galaxies plutot qu'au moment où elles ont émis la lumière que nous voyons maintenant.

[Paminode]

Beaucoup de personnes (comme moi) ont souvent besoin « d’un balcon » pour avoir une première approche .

Nous sommes nombreux à être dans le même cas dès que nous sortons de notre domaine de spécialisation.
Devons-nous plaindre ou envier Faust ?

[Mailou75]

Pas tellement. La distance comobile est l'opposée de la distance angulaire : elle nous renseigne sur la position actuelle des galaxies plutot qu'au moment où elles ont émis la lumière que nous voyons maintenant.

Pour moi une distance comobile est une distance qui ne varie pas.
Elle ne nous apparaît variable que parce que l'espace s'étend au cours du temps.
Mais j'ai dit que j'arretais d'affirmer des trucs que je ne maitrise pas !

[bb98]

Bonjour

Une petite page "relativement" facile à lire , sur ce sujet qui n'est pas si simple :

http://atunivers.free.fr/universe/redshift.html

Aux très grandes échelles, la notion de "distance" perd une grande partie de sa signification, sauf si l'on précise le cadre

Bonne lecture

[Paminode]

Erreur de manipulation...

[Amanuensis]

Aux très grandes échelles, la notion de "distance" perd une grande partie de sa signification

Voilà qui aurait dû être dit dès le début !

Plus précisément, elle perd sa signification "intuitive", celle de tous les jours, de la mécanique classique.

C'est la "leçon" essentielle sur le sujet.

Elle est frustrante, elle ne donne pas cette "croyance de comprendre" qui semble tant recherchée. Elle implique qu'il faut approfondir ce qu'enseigne la relativité générale (et c'est difficile), qui est le cadre de la notion d'Univers en expansion métrique.

Parler de l'expansion tout en gardant la notion classique de "distance" n'a pas de sens, les deux ne vont pas ensemble.

Il y a déjà eu plusieurs fois sur ce forum des explications sérieuses sur les différentes notions de distance en cosmologie moderne, par Gilgamesh en particulier. Si on ne prend pas en compte ces explications, si on n'adhère pas pleinement à l'idée que le mot "distance" ne correspond pas à notre intuition basée sur la vie quotidienne, on ne pas discuter de l'expansion sans tomber, et faire tomber, dans l'erreur.

[Gilgamesh]

Merci Amanuensis. C'est ici :
Quelle "distance" pour le Big-Bang ?

[papy-alain]

Bonjour Gilgamesh, bonjour à tous.

La notion de distance comobile que tu évoques est claire : c'est la distance à laquelle se trouve un objet au moment de la réception du photon qu'il a émis. Peux tu m'expliquer en quoi cette définition est contradictoire avec ce qui a été dit plus haut ?

[Gilgamesh]

Bonjour Gilgamesh, bonjour à tous.

La notion de distance comobile que tu évoques est claire : c'est la distance à laquelle se trouve un objet au moment de la réception du photon qu'il a émis. Peux tu m'expliquer en quoi cette définition est contradictoire avec ce qui a été dit plus haut ?

Pour ma part, ça ne me choque pas. A des fins purement didactiques on peut sans dommage, ce me semble, proposer cette expérience de pensée où tous l'univers serait dévoilé à l'infini sous notre regard. Mais bien sur il faut avoir conscience que si c'était réel, ce ne serait plus (du tout) le même univers ; par exemple, il n'y aurait plus de CMB, et, si l'univers est issu d'une inflation qui a fait que la portion de l'univers visible représente une proportion réellement infime de l'espace ayant subit la même inflation, la voute céleste serait rendue uniformément aussi brillante que la surface du Soleil (de sorte, qu'incidément on serait cuit comme des poulets), car tout segment de droit partant de l'observateur finirait par rencontrer la surface brillante d'une étoile. Ce genre de truc... On ne joue pas impunément avec l'infini

[papy-alain]

Nous sommes bien d'accords, tu me rassures.

[Paminode]

Aux très grandes échelles, la notion de "distance" perd une grande partie de sa signification, sauf si l'on précise le cadre

Bonjour,

Il me semble avoir lu un jour que pour les objets très lointains, on indique leur "distance" simplement en mentionnant leur redshift.
Je me trompe ?

[Gloubiscrapule]

Il me semble avoir lu un jour que pour les objets très lointains, on indique leur "distance" simplement en mentionnant leur redshift.
Je me trompe ?

En fait pour tous les objets extragalactiques (hormis les nuages de magellan), on utilise seulement le redshift.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Il me semble avoir lu un jour que pour les objets très lointains, on indique leur "distance" simplement en mentionnant leur redshift.
Je me trompe ?

En fait le redshift est la seule observable en lecture directe et donne directement le rapport a0/a (donc de quel facteur a cru l'univers depuis l'émission du rayonnement). Par passer de cette observable aux distances il faut paramétrer un modèle d'univers.