gravitation+rotation=disque alors pourquoi Oort ou halo galactique?

[invite30767026]

Bonjour,
Ma question est le sujet
Merci de votre éclairage.
Sebastien
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[moijdikssékool]

à la distance supposée du nuage de Oort, entre 20.000ua et 100.000ua, voire plus, la vitesse des objets est très lente. De plus la densité de matière y est très certainement très faible et la probabilité que deux objets se rencontrent ne permet pas aux trajectoires, très très longues, très très espacées et parcourues avec des vitesses très très faibles, non parallèles (susceptibles de former un nuage sphérique) de se croiser. Ce nuage peut donc s'aplatir mais sur une durée très très... très longue

[Gilgamesh]

L'équation de départ est fausse. C'est gravitation + effondrement = disque, du fait de la conservation du moment cinétique.

Le nuage de Oort est en toute hypothèse composé de corps qui ont été éjecté de région plus centrale, a une époque où le système solaire était composé de millions de planétésimaux, et on pense que les corps éjectés sont partis dans tous les sens. Mais ça reste un modèle.

[moijdikssékool]

gravitation + effondrement = disque, du fait de la conservation du moment cinétique

J'imagine que c'est avec ce genre de considération que l'on peut trouver dans des articles que la matière noire est sous forme de doghnut? une sphère aplatie et peu de MN au centre, ça fait un doghnut après tout...
Mais comme il n'est pas sensé y avoir de MN dans le disque, ça fait plutôt hamburgeur avec une tranche de galaxie entre deux tranches de doghnut de MN
Miam!

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Mais comme il n'est pas sensé y avoir de MN dans le disque

Bien sûr que si, la concentration de MN est même plus élevée dans le disque que dans le halo.

Tu es déjà pénible à tout ramener à ce sujet de matière noire mais le pire c'est tu ignores l'essentiel de la théorie.

[Oroche]

Bien sûr que si, la concentration de MN est même plus élevée dans le disque que dans le halo.

Pourtant, je crois me souvenir avoir lu (mais dans des articles vieux de près de 10 ans, la situation a sans doute évoluée depuis, je crois d'ailleurs que des modèles de MN plus complexes ont été élaborés ces dernières années), que dans les galaxies spirales l'essentiel de la MN était concentrée dans le halo... De même, dans les amas galactiques, la MN se concentrerait davantage en périphérie (confirmé par des observations via le phénomène de lentille gravitationelle).
Ce qui m'a d'ailleurs toujours surpris, j'ai du mal à comprendre pourquoi la matière noire ne s'agglutinerait pas vers le centre du puit gravitanionnel de la même façon que la matière connue.

[Gilgamesh]

L'essentiel de l'eau terrestre se situe dans les océans, mais ça ne signifie pas que les lacs sont à sec.

Votre première réaction était la bonne : la concentration modélisée est plus élevée au fond du puits de potentiel de la galaxie.

[Oroche]

Si je lis correctement entre les lignes, dans une galaxie spirale l'essentiel de la matière noire se situe dans le halo, mais cela n'empêcherait nullement qu'il n'y en ait une grosse concentration coïncidant plus ou moins avec le disque galactique?
Ce serait une situation similaire dans les amas galactiques, j'imagine.

Cela dit, j'ai du mal à comprendre pourquoi la matière noire se distribue de cette façon, avec cette grande quantité de masse "périphérique"...

[Oroche]

Et qu'est-ce qui empêche la matière noire de s'effondrer sur elle-même en une sorte de "trou noir noir" (si vous me permettez l'expression)?

[moijdikssékool]

Bien sûr que si

on dirait que j'ai voulu être provocateur...
désolé
sinon, quelqu'un comprend ce que dit McCaugh dans 'challenge for for ΛCDM and MOND

The stability challenge. Quasi-spherical CDM halos stabilize very low surface density disks against the formation of bars and spirals, due to a lack of disk self-gravity. The observation (McGaugh et al. 1995) of Low Surface Brightness (LSB) disk galaxies with prominent bars and spirals is thus challenging in the absence of a significant disk component of dark matter. Moreover, in the absence of such a disky dark matter component, the lack of disk self-gravity prevents the creation of observed large razor thin LSB disks. This suggests more disk self-gravity than meets the eye (McGaugh & de Blok 1998). In the standard context, this would tend to point towards an additional disk-specific DM component, either a CDM-one linked to in-plane accretion of satellites, or a baryonic one, for instance in the form of molecular gas or due to a bottom-heavy IMF

je ne comprends pas bien, il y a un paradoxe à lever sur la MN dans le disque?

tu ignores l'essentiel de la théorie

effectivement, je n'ai pas encore bien saisi quourpoi il fallait forcément faire appel à un halo, ou une ellipsoïde voire un doughnut, plus qu'à un disque
ce que je retiens de la théorie c'est qu'elle essaye de cerner ce qu'est la MN. Le problème c'est qu'elle utilise l'hypothèse d'expansion qui nécessite de penser la MN comme matière, ce qui génère à priori un biais: on ne peut pas essayer de cerner quelque chose si l'on contraint déjà ce quelque chose, ce d'autant que, ici, l'hypothèse de matière devient problématique pour la physique des particules ou, comme le précise Oroche, pour les considérations d'effondrement de la MN. La théorie semble essentiellement fragile

[Gilgamesh]

Et qu'est-ce qui empêche la matière noire de s'effondrer sur elle-même en une sorte de "trou noir noir" (si vous me permettez l'expression)?

Le profil de densité est dit "virialisé", c'est la même chose dans tout milieu non collisionnel. Par exemple, un amas de galaxie en considérant les galaxies elles mêmes, ou une galaxie en considérant les étoiles elles mêmes. Les collisions sont très rares dans le système, il y a peu d'occasion pour la matière de rayonner des photons issue de la conflagration des gaz et de perdre par ce biais de l'énergie mécanique. L'énergie totale est conservée, formée par la somme de l'énergie cinétique Ec (analogue à la température, la somme des mv²/2, l'énergie cinétique de l'ensemble des constituant du fait de leur mouvement désordonnés) et de l'énergie potentielle Ep (la somme des -GM/r le ratio de leur masse sur la distance les séparant du centre de gravité du système). Et dans un système stationnaire, qui ne perd pas d'énergie et qui a le temps de redistribuer l'énergie de tous ses constituants (ce qu'on appelle un système relaxé), alors un important théorème de physique, le viriel, nous dit que l'énergie se distribue pour 2/3 en énergie potentielle et pour 1/3 en énergie cinétique. Ep = -2Ec. L'essaim de particules (galaxie, étoile, particules de matière noire) adopte le rayon r correspondant à cette distribution d'énergie.

[Gilgamesh]

on dirait que j'ai voulu être provocateur...
désolé
sinon, quelqu'un comprend ce que dit McCaugh dans 'challenge for for ΛCDM and MOND

je ne comprends pas bien, il y a un paradoxe à lever sur la MN dans le disque?

Arrête de citer des articles archi spécialisé sur des effet spécifique avant de comprendre les bases. Là il est question d'une catégorie spéciale de galaxie à faible brillance de surface qui exhibent des bras et des barre dans le bulbe alors que les modèle prédisent que l"effet auto gravitant est insuffisant. Et donc il faudrait plus de matière noire dans le disque que ce qui est prédit pour former le truc.

C'est du débat de spécialistes. Qu'est ce que tu vas te coincer les doigts là dedans, sans blague... Ce n'est absolument pas de ton niveau.

effectivement, je n'ai pas encore bien saisi quourpoi il fallait forcément faire appel à un halo, ou une ellipsoïde voire un doughnut, plus qu'à un disque
ce que je retiens de la théorie c'est qu'elle essaye de cerner ce qu'est la MN. Le problème c'est qu'elle utilise l'hypothèse d'expansion qui nécessite de penser la MN comme matière, ce qui génère à priori un biais: on ne peut pas essayer de cerner quelque chose si l'on contraint déjà ce quelque chose, ce d'autant que, ici, l'hypothèse de matière devient problématique pour la physique des particules ou, comme le précise Oroche, pour les considérations d'effondrement de la MN. La théorie semble essentiellement fragile

Pour commencer, non. La théorie n'essaye pas au tout départ de dire la *nature* de la matière noire. La matière noire, c'est d'abord un concept global lié à la dynamique des galaxie et des amas. D'abord il s'agit de caractériser les effets, car ce sont ces effets qui constituent le fait à expliquer. Ce n'est qu'en mettant le maximum de contrainte sur les effets qu'on peut espérer en comprendre la cause. C'est de cette façon, par exemple, qu'on a pu en inférer qu'elle était "froide" (cold) et non "chaude" (hot) ni "tiède" (warm).

Quand au fait qu'on discute dans le cadre d'une théorie de l'expansion de l'univers, le fait n'est plus discutable depuis environ un siècle.

[Oroche]

Merci Gilga'.
Je ne connaissais pas ce théorème du viriel, du coup c'est plus clair si j'ose dire, les distributions locales de la matière noire n'ont donc rien d'étonnant ou d'inexpliqué.