L’expansion de l’univers est t’il uniforme ?

[Kaerbanogue]

Bonjour à tous, j’ai une question complètement triviale: l’expansion de l’univers se fait t’il partout en même temps et à la même vitesse ?
Merci
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[pm42]

Bonjour à tous, j’ai une question complètement triviale: l’expansion de l’univers se fait t’il partout en même temps et à la même vitesse ?

Pour autant qu'on sache oui, c'est même une supposition qu'on fait pour avoir des modèles corrects.
Après, il faut nuancer : d'abord, on parle d'un taux, pas d'une vitesse.
Ensuite, le "en même temps" n'est pas forcément facile à définir en physique à grande échelle.
Dans le même genre, le taux varie dans le temps.
Enfin, à l'influence des grandes structures gravitationnelles peut provoquer des variations locales. Certains mettent même en doute l'accélération de l'expansion avec ces arguments. Tu peux lire ici en anglais : https://blogs.scientificamerican.com...s-nonexistent/

[Kaerbanogue]

Merci beaucoup pour ta réponse, «*l’uniformité*» de l’expansion serai donc plus un axiome qu’un constat ?
Car sinon il me semble qu’en étudiant la vitesse d’expansion en différents endroits on pourrai en calculer la forme de l’univers, comme si l’on versait de l’eau sur une surface et qu’on déduisait sa forme grâce à la vitesse d’ecoulement

[pm42]

Merci beaucoup pour ta réponse, «*l’uniformité*» de l’expansion serai donc plus un axiome qu’un constat ?

Ce qui est un axiome, c'est le principe de médiocrité : https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_de_médiocrité
Cela s'applique à plein de choses dont l'uniformité de l'expansion.

Car sinon il me semble qu’en étudiant la vitesse d’expansion en différents endroits on pourrai en calculer la forme de l’univers, comme si l’on versait de l’eau sur une surface et qu’on déduisait sa forme grâce à la vitesse d’ecoulement

Cela supposerait que l'Univers a une forme très variable. Ce qui n'est pas vraiment ce qu'on suppose.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Bonjour à tous, j’ai une question complètement triviale: l’expansion de l’univers se fait t’il partout en même temps et à la même vitesse ?
Merci

Pour ce qui est de l'univers observable, on mesure avec le fond de rayonnement fossile (CMB) que sa densité était la même partout à un très haut degré dès sa naissance, ce qui valide l'hypothèse cosmologique d'un univers homogène et isotrope. Et dans ce cas là, l'équation de Friedman dit que son taux d'expansion diminue au même rythme partout. Bien sûr c'est faux localement. Chaque surdensité peut annuler son taux d'expansion et se contracter, ce qui donne naissance aux grandes structures (amas de galaxie). Mais c'est valide globalement.

Il existe toutefois une cosmologie inhomogène. Le fond de rayonnement se mesure dans une coquille d'espace qu'on mesure dans le passé. On peut envisager des solutions radialement inhomogènes avec symétrie spatiale sphérique (exemple: métrique de Lemaître-Tolman). Mais ça suppose de particulariser le point spatial où nous nous trouvons, ce qui est a priori exorbitant, et ça implique également qu'il existe un gradient de densité de la distribution des galaxies quand on observe de plus en plus loin. Ce qu'on n'observe pas. Pour l'instant l'intérêt de ce type de solutions ne dépasse pas le cadre académique. L'intérêt des cosmologie inhomogène a été relancé avec l'observation de l'accélération de l'univers. Dans un univers homogène, ça implique d'ajouter une constante cosmologique (aka énergie sombre). Certains imaginent des solutions permettant de se passer de ce nouvel ingrédient en postulant un univers inhomogène, soit selon la voie qui précède mais en introduisant cette symétrie sphérique bien gènante, soit de façon plus réaliste avec des modèles d'univers-gruyère, en postulant que la distribution de matière initiale (au sortir de l'inflation) était inhomogène à très grande échelle, de sorte que l'univers observable serait situé dans un très grand vide, entouré de zone plus denses.

voir ici : Modèles hétérogènes d’univers : une alternative à l’énergie sombre

Et si, dans le cadre de l'inflation (dans sa version "éternelle", la mieux admise), on étend la notion d'univers non pas au seul univers observable délimité par le CMB mais à l'ensemble du multivers qui lui a donné naissance, alors à l'échelle la plus vaste qui nous soit donné d'imaginer, le taux d'expansion est une variable locale. En chaque point de cet espace démesuré la densité d'énergie peut varier par effet tunnel (phénomène quantique) pour donner naissance à une bulle (univers pocket) caractérisée par une certaine densité initiale et un taux d'expansion particulier.

[Kaerbanogue]

Merci beaucoup de ta réponse très complète