Univers observable, expansion de l'Univers et la lumière

[invite427a2c23]

Bonjour, j'ai vraiment du mal a comprendre certaines choses.

L'âge de l'Univers est de a peux près 14 milliards d'années. Si j'ai bien compris a propos de l'univers observable, les galaxies les plus lointaines qu'ont voit doivent se trouver a 45 milliards d'années lumières maintenant ?

La ou je comprend plus grand chose, c'est pourquoi ont dit qu'on ne peux pas voir les galaxies qui ce trouvaient au dela de 14 milliards d'années lumières ? Comment des galaxies peuvent être au dela de 14 milliards d'années lumières alors que l'univers a l'âge de 14 milliards d'années ? Qu'est ce que représente aussi ses 100 milliards d'années lumières de diamètre pour l'Univers observable car d'après ma première question, les galaxies les plus lointaines ce trouvent a 45 milliards d'années lumières ?
-----

[Gloubiscrapule]

L'age de l'univers est 14 milliards d'années.
L'objet le plus lointain visible aujourd'hui a émis sa lumière il y a 14 milliards d'années, le photon qui nous arrive 14 milliards d'années plus tard a parcouru 14 milliards d'année lumière, mais l'objet en question s'est aussi éloigné à cause de l'expansion pendant ces 14 milliards d'années de trajet du photon, ce qui fait qu'il se trouve en fait actuellement à 47 milliards d'année lumière.
Si l'univers était statique le trajet parcouru par le photon et la distance actuelle et passée serait la même. Avec l'expansion ce n'est plus le cas. C'est tout!
Tu peux regarder ce lien très intéressant sur les distances en cosmologie.

Et les galaxies les plus lointaines que l'on observe ne sont pas à 47 milliards d'année lumière mais aux alentours de 30. L'objet le plus lointain que l'on observe est le fond diffus cosmologique à environ 45 milliards d'année lumière. On ne peut pas voir plus loin avec le rayonnement électromagnétique car l'univers au delà est opaque.

[vanos]

Bonjour, j'ai vraiment du mal a comprendre certaines choses.

L'âge de l'Univers est d'à peu près 14 milliards d'années. Si j'ai bien compris a propos de l'univers observable, les galaxies les plus lointaines qu'on voit doivent se trouver a 45 milliards d'années lumières maintenant ?

La ou je comprend plus grand chose, c'est pourquoi ont dit qu'on ne peut pas voir les galaxies qui se trouvaient au-delà de 14 milliards d'années lumières ? Comment des galaxies peuvent être au-delà de 14 milliards d'années lumières alors que l'univers a l'âge de 14 milliards d'années ? Qu'est ce que représente aussi ses 100 milliards d'années lumières de diamètre pour l'Univers observable car d'après ma première question, les galaxies les plus lointaines ce trouvent a 45 milliards d'années lumières ?

En dehors des fautes d'orthographe (que j'ai corrigées en rouge) , moi je ne comprends pas grand-chose à ta question, comment as-tu fait tes calculs ?

[invite427a2c23]

Merci Gloubiscrapule pour ta réponse. Alors si j'ai bien compris ta réponse, aucun objet nous est invisible du fait que la lumière nous est pas parvenu ? Certaine sources sur internet m'ont un peu désorienter sur ça. Les 100 milliards d'années lumières pour l'univers observable sont il correcte ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

C'est grosso modo le diamètre comobile de l'univers visible (et non le rayon)

[Gloubiscrapule]

Alors si j'ai bien compris ta réponse, aucun objet nous est invisible du fait que la lumière nous est pas parvenu ?

Beh non il y a "surement" plein d'objets invisibles du fait que la lumière nous ait pas parvenu. Tout ce qui est au delà de l'univers visible, donc plus loin que 47 milliards d'années aujourd'hui nous est invisible car il faudrait à la lumière plus que 14 milliards d'années pour nous arriver.

[invite427a2c23]

J'arrive quand même pas a bien comprendre. L'univers a 14 milliards d'années d'existence et pourtant on arrive a voir des galaxies qui sont vraiment très jeunes et très proche de la sortie de l'âge sombre mais comment ça ce fait qu'il y a encore des objets qui ne sont pas visible alors qu'on a atteint presque cette limite de l'âge sombre ?

[Gloubiscrapule]

Je comprends pas trop ton problème mais je vais essayer d'éclaircir les choses.

Imagine l'univers rempli de galaxies. On le suppose très grand.

L'univers observable représente une boule de 47 milliards d'années lumière. Donc dans cet univers tu sélectionne juste une boule.

Dans cette boule qui est notre univers observable, plus on regarde vers le bord, plus on regarde loin dans le passé:
- Ce qui est en dehors de la boule est invisible car la lumière n'a pas eu le temps de nous parvenir. Ce sont les objets qui font parti de l'univers mais pas de l'univers observable.
- La surface de la boule, correspond aux zones que l'on observe au moment du Big Bang.
- Le CMB est presque au bord, c'est une sphère située à 45 milliards d'années lumières.
- Les premières galaxies correspondent à la zone 40-35 milliards d'années lumières, mais on n'arrive pas à les voir (c'est un problème purement observationnel, voir la suite de mon post).
- Les plus lointaines galaxies que l'on voit sont à 30 milliards d'années lumières.
- Au centre c'est nous.

Si on ne voit pas des galaxies plus loin que 30 milliards d'années lumières, c'est parce qu'elles sont pas assez lumineuses pour les détecter avec nos télescopes actuels. Avec l'expansion de l'univers la luminosité décroit extrêmement vite, ce qui fait qu'un objet à 35 milliards d'années lumière est environ 6 moins lumineux que s'il l'est à 30 milliards d'années lumière. Et en plus les premières galaxies sont plus petites et donc moins lumineuses. Donc plus on regarde des galaxies vieilles, moins elles sont lumineuses car elles sont plus petites, moins elles sont lumineuses car elles sont plus loin et moins elles sont lumineuses à cause de l'expansion.

Par contre si on voit le CMB qui est beaucoup plus loin, c'est parce que la luminosité à l'émission était phénoménale. Pour te donner une idée de l'atténuation avec l'expansion, sache que la luminosité que l'on observe du CMB est la même que si il était situé à 50000 milliards d'année lumière et qu'on supprimait l'expansion. Quand tu sais qu'aujourd'hui le CMB représente plus de 99% de tout le rayonnement de l'univers, qu'il est responsable (en partie) de la neige de ta télé et que c'est comme s'il avait été émis à 50000 milliards d'années lumière de nous, je te laisse imaginer comment ça devait cracher à l'époque de l'émission.