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Direction du centre d'expansion de l'univers

  1. #1
    curiossss

    Direction du centre d'expansion de l'univers

    Bonjour,

    On a mesuré que l'univers est en expansion.
    Ma question est : peut-on aujourd'hui dire dans quelle direction il faut orienter nos télescopes pour regarder vers le 'centre' de cette expansion ? Autrement dit, il y a-t-il une direction où l'on a plus de chances de voir des galaxies lointaines que dans le sens opposé ?

    Merci.

    -----


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  3. #2
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    C'est une expansion : toutes les distances augmentent et il n'y a pas de centre. C'est une question fréquemment posée et on trouve pas mal d'explications détaillées sur le Net.
    Par ex, en tapant "centre du big bang", tu trouves ça : http://atunivers.free.fr/universe/bigbang.html

  4. #3
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    l'expansion n'est pas supposée avoir de centre. Toute galaxie est supposée voir les autres s'éloigner d'elle sauf, peut-être, les plus proches

  5. #4
    curiossss

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Merci.
    Ok, donc il n'y a pas une direction où on trouve plus de galaxies lointaines que dans la direction opposée.
    Bizarre. Probablement parce que pour répondre à cette question il faudrait pouvoir regarder encore plus loin...?
    (si on accepte qu'au début de l'expansion l'univers n'était pas infini, on peut imaginer que ce qui allait devenir notre galaxie ne se trouvait pas pile au centre de cet espace en expansion rapide...)
    Le fait que tout l'espace soit lui-même en expansion (c'est à dire que le Big Bang et l'expansion de l'univers ce n'est pas de la matière jaillissant d'un point et partant dans toutes les directions) ne change pas le fond du problème.

  6. #5
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Ce serait bien de lire les innombrables fils sur le sujet ou de creuser les tout aussi nombres sites de vulgarisation.
    Parce que là, tu es en train de faire toutes les erreurs habituelles et de t'y accrocher malgré les réponses.

  7. #6
    papy-alain

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    En résumé, on pourrait dire qu'un Univers fini étant non borné, on peut s'y trouver n'importe où, on verra toujours des milliards de galaxies dans toutes les directions et qui s'éloignent toutes les unes des autres, sans qu'on puisse y distinguer de centre ni de bord.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  8. #7
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Ok, donc il n'y a pas une direction où on trouve plus de galaxies lointaines que dans la direction opposée.
    n'as-tu jamais croisé l'image du ballon qui gonfle? prends un ballon de baudruche et imagine qu'il y a des papillons dessus. Si le ballon pouvait gonfler éternellement, les papillons seraient de plus en plus isolés les uns des autres et chacun verraient les autres s'éloigner, et ce sans qu'il y ait de direction privilégiée
    Ne pas confondre avec un ballon de taille constante sur lequel les papillons se mettraient à rétrécir. Dans cette considération, on dirait que la densité de la matière augmente avec le temps. Bizarrement, cette hypothèse n'est pas mise en avant. En effet, si nous supposons que cette densité n'augmente pas (pas plus que par l'effondrement classique dû à la gravitation), cela signifierait que la masse augmente et c'est pourtant ce que nous observons avec la matière noire: la fraction des baryons diminue dans le temps:
    fraction baryons.jpg
    Ok, nous ne connaissons pas d'effet qui pourrait convenir pour 'contracter' les galaxies, mais je n'ai pas d'écho de sujets de recherche allant dans ce sens. L'hypothèse de l'expansion est une hypothèse de base, le ballon gonfle et on cherche cette mystérieuse matière noire ou on cherche à modifier les lois de la gravitation

  9. #8
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    oups j'ai oublié de donner la source de la courbe: p4 de cette archive

  10. #9
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    En résumé, on pourrait dire qu'un Univers fini étant non borné, on peut s'y trouver n'importe où, on verra toujours des milliards de galaxies dans toutes les directions et qui s'éloignent toutes les unes des autres, sans qu'on puisse y distinguer de centre ni de bord.
    infini donc non borné, non? Perso, j'ai encore plus de mal à considérer un univers infini en expansion, mais bon passons
    Un univers fini pourrait convenir, s'il est du type très grand et sphérique (courbure quasi-nulle). Cela correspondrait au ballon qui gonfle. Si mathématiquement, on peut parler de centre, celui de la sphère, sur la surface il n'y a pas de position privilégiée, pas de centre

  11. #10
    curiossss

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Bonjour,
    Je comprends bien que les théories tiennent compte des observations et uniquement des observations, ce qui est bien. Comme par l'observation on ne voit pas le bout de l'univers on dit qu'il est infini.
    Mais pour moi l'infinité est un concept mathématique bien commode pour les calculs mais de là à affirmer avec assurance que notre univers est infini... çà dépend dans quel sens : une ligne droite qui revient au point de départ je veux bien, qu'il n'a pas de centre je veux bien, mais un nombre infini de galaxies là j'ai du mal à l'adopter. Mais ce n'est vraiment pas le but de la discussion, on rentre dans le domaine des croyances, ce n'est plus de la science.

    Ma question aurait été plus intelligemment posée en demandant s'il y a une direction où on trouve plus de galaxies lointaines, tout comme il y a des zones très peu peuplées en galaxies. L'univers n'est pas totalement uniforme.

    Edit : Oui papy-alain, j'aime cette définition.
    Dernière modification par curiossss ; 24/12/2017 à 12h29.

  12. #11
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    Je comprends bien que les théories tiennent compte des observations et uniquement des observations
    Absolument pas. Les théories sont des modèles et fond des prédictions, on les confronte aux observations mais elles n'en tiennent compte que très partiellement.
    Par ex, au moment où on fait la théorie du big bang, on n'a pas des masses d'observations qui confirment.

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    Comme par l'observation on ne voit pas le bout de l'univers on dit qu'il est infini.
    Par l'observation, on ne voit rien et on ne sait pas si l'Univers est fini ou pas. Les théories actuelles ne disent rien sur le sujet.
    Mais s'il est fini, il n'a pas de centre pour autant.

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    mais de là à affirmer avec assurance que notre univers est infini...
    Personne ne dit ça.

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    Ma question aurait été plus intelligemment posée en demandant s'il y a une direction où on trouve plus de galaxies lointaines, tout comme il y a des zones très peu peuplées en galaxies.
    La question n'a pas de sens puisque quand on observe loin, on observe aussi dans le passé.

    Et sinon, à grande échelle, l'Univers est uniforme d'après les observations.

  13. #12
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Et sinon, à grande échelle, l'Univers est uniforme d'après les observations
    il y a une zone dans le FDC qui est grande et froide, un peu plus qu'ailleurs. Est-ce qu'on y observe moins de galaxies qu'ailleurs? Je ne dis que ça pourrait être un centre, hein, mais est-ce qu'on a trouvé des explications?

  14. #13
    druidnaoned

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Bonjour,
    J'ai bien lu votre message et le lien que vous proposez.
    Il est bien spécifier que la terre le système solaire et la voie lactée ne subissent pas l'expansion.
    Peut -on en être sûr ? car nous faisons partis de l'espace nous baignons dedans .S'il est en expansion
    de faible grandeur à notre échelle en proportion nous et nos instruments suivent cette déformation et ne peuvent
    la mesurer!

  15. #14
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    J'ai bien lu votre message et le lien que vous proposez
    ne fais pas attention au mien, l'axe des abscisses concerne la vitesse de rotation et non la vitesse de récession (les triangles gris sont des amas de galaxies dont le redshift va jusqu'à 1, soit une vitesse de récession de plusieurs dizaines de milliers de km/s). Ceci dit il y a quand même une tendance qu'il va falloir mettre en évidence
    Peut -on en être sûr ?
    ce dont on est sûr, c'est que nous sommes vivants et que, donc, la matière n'a pas été écartelée par l'expansion. Dans le concept d'un univers en expansion, il n'y a d'expansion que dans les zones vides, c'est à dire avec le moins possible de matière, d'énergie, de champs
    il n'existe pas de carte, ou de courbe explicitant la variation du taux d'expansion en fonction de la densité, tout au plus on a des courbes modélisant la variation de ce taux en fonction du temps. Ce qui est assez surprenant parceque l'on doit bien trouver quelques lignes de visée (une ligne pointant vers l'inifini) pleine de matière, et d'autres avec peu de matière et en déduire un taux de variation du taux fonction de la densité et du temps (vue que le temps évolue le long des lignes de visée...). J'ai cru comprendre que l'on peut arriver à quelques conclusions concernant une possible variation de ce taux au sein des amas, mais, vu les 'faibles' distances entre galaxies, c'est assez tenu. Bref il manque des statistiques et il va falloir attendre les prochaines mesures

  16. #15
    curiossss

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    ce dont on est sûr, c'est que nous sommes vivants et que, donc, la matière n'a pas été écartelée par l'expansion.
    Hum... là je suis pas sûr. Les forces électrostatiques ajusteraient automatiquement la distance entre les atomes s'ils venaient à s'écarter les uns des autres...

  17. #16
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    Hum... là je suis pas sûr. Les forces électrostatiques ajusteraient automatiquement la distance entre les atomes s'ils venaient à s'écarter les uns des autres...
    En effet. C'est expliqué rapidement ici mais a été détaillé sur le forum de nombreuses fois : https://fr.wikipedia.org/wiki/Expans...astrophysiques

    Si le taux d'expansion augmente continuement, il peut être suffisant pour provoquer un big rip toutefois : https://fr.wikipedia.org/wiki/Big_Rip

    Mais les posts de moijdikssékool ont en général un rapport très, très lointain avec la physique connue.

  18. #17
    Andrei2010

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    La théorie la plus plausible (car la plus en phase avec les observations) est que l'expansion se manifeste exclusivement là où la gravitation est négligeable : entre les amas galactiques.

  19. #18
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    La théorie la plus plausible (car la plus en phase avec les observations) est que l'expansion se manifeste exclusivement là où la gravitation est négligeable : entre les amas galactiques.
    Des références à l'appui de cette affirmation ?

  20. #19
    moijdikssékool

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Des références à l'appui de cette affirmation ?
    c'est la description la plus communément admise pourtant. Tu te rappelles le ballon qui gonfle avec des papillons qui se baladeraient dessus, faisant office de galaxies? Il y aussi une autre image, celle du ballon qui ne gonfle pas et des papillons qui rétrécissent, mais ce n'est pas la même, je peux te faire un topo si tu veux...

  21. #20
    Andrei2010

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Oui, beaucoup

  22. #21
    shub22

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Question annexe mais non sans rapport: si l'univers a une courbure et que l'on emploie la métaphore du ballon qui gonfle, y a-t-il un centre de l'Univers ?
    J'ai vu qu'il y avait un TN au centre de notre galaxie, quasiment au centre de toutes les galaxies (là je suis moins sûr) et un énorme TN au centre de l'univers je crois.
    Si ma dernière affirmation est exacte, cela voudrait dire qu'on sait où est le centre de l'univers non ? Si on sait qu'il y a un TN au centre de l'univers c'est qu'on sait où il se trouve non ?
    Sinon l'expression "sphère sans bords" pourrait aussi laisser entendre qu'il y a un centre comme toute sphère qui en possède un, non ? Ou alors j'ai mal compris...
    Hêtre ou ne pas hêtre, tout est des peupliers

  23. #22
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par shub22 Voir le message
    Question annexe mais non sans rapport: si l'univers a une courbure et que l'on emploie la métaphore du ballon qui gonfle, y a-t-il un centre de l'Univers ?
    Non, c'est pour ça que c'est une métaphore. Et dans celle ci, l'Univers serait plutôt la surface du ballon, laquelle n'a pas de centre.

    Citation Envoyé par shub22 Voir le message
    et un énorme TN au centre de l'univers je crois.
    Non, rien de tel.

    Citation Envoyé par shub22 Voir le message
    Sinon l'expression "sphère sans bords" pourrait aussi laisser entendre qu'il y a un centre comme toute sphère qui en possède un, non ? Ou alors j'ai mal compris...
    Non plus parce qu'une sphère n'a pas un centre en mathématiques. Elle peut en avoir un quand on la plonge dans un espace plus grand et c'est en général comme ça que les gens l'imaginent.
    Mais ce n'est pas le cas dès qu'on définit les choses rigoureusement.
    C'est comme d'habitude le problème qui arrive quand on raisonne à partir des images simplifiées qu'on donne en vulgarisation : on arrive à des conclusions fausses.

  24. #23
    Gilgamesh

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par shub22 Voir le message
    Question annexe mais non sans rapport: si l'univers a une courbure et que l'on emploie la métaphore du ballon qui gonfle, y a-t-il un centre de l'Univers ?
    Non. Dans la métaphore, la surface du ballon (2D) représente le volume spatial de l'univers (3D). De la même façon que le centre du ballon ne fait pas partie de la surface, le centre de courbure de l'univers ne fait pas partie de l'univers. Mathématiquement ce point fait partie d'une 4e dimension spatiale, mais il n'est nul besoin d'imaginer que cette dimension existe et en toute hypothèse elle est non-physique.

    edit: croisement avec pm42
    Parcours Etranges

  25. #24
    shub22

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Donc le terme "sphère“ induit en erreur car évidemment on raisonne en géométrie euclidienne ou éventuellement en supposant une dimension supplémentaire.
    En fait il suffit de dire que l'univers possède une courbure, et qu'on ne sait pas s'il est plongé ou non dans une autre dimension: donc on n'a pas de terme pour le signifier ou signifier une représentation géométrique de cet univers...
    Il possède une courbure , a eu un début avec le Big Bang, est en inflation expansionniste et n'est pas représentable au sens géométrique du terme car on est incapable d'appréhender une dimension supplémentaire à part le temps bien entendu.
    Hêtre ou ne pas hêtre, tout est des peupliers

  26. #25
    Andrei2010

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Le souci, c'est que l'univers ne possède pas de courbure... On l'a très longtemps cherchée sans la trouver, et on a conclu que si elle existe, elle doit vraiment être négligeable.

  27. #26
    shub22

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    L'univers ne possède pas de courbure???
    J'y comprends plus rien alors... Je crois avoir entendu cela en écoutant une retransmission sur FranceQ d'une émission avec Françoise Combes effectivement.
    Pas de courbure générale en l'absence d'influence de masse autour ou à proximité mais une courbure provoquée localement par la gravité de certaines étoiles ou amas stellaires selon Einstein ?
    Hêtre ou ne pas hêtre, tout est des peupliers

  28. #27
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par shub22 Voir le message
    L'univers ne possède pas de courbure???
    En fait on ne sait pas. Ce qu'on constate, c'est qu'à la précision de nos mesures, on ne voit pas de courbure globale. Autrement dit, l'Univers serait plat ce qui est un des modèles possibles.

    Citation Envoyé par shub22 Voir le message
    Pas de courbure générale en l'absence d'influence de masse autour ou à proximité mais une courbure provoquée localement par la gravité de certaines étoiles ou amas stellaires selon Einstein ?
    Oui, il faut faire la différence entre la courbure locale provoquée localement par la gravitation et la topologie générale de l'Univers.

  29. #28
    curiossss

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Dans la métaphore, la surface du ballon (2D) représente le volume spatial de l'univers (3D). De la même façon que le centre du ballon ne fait pas partie de la surface, le centre de courbure de l'univers ne fait pas partie de l'univers. Mathématiquement ce point fait partie d'une 4e dimension spatiale, mais il n'est nul besoin d'imaginer que cette dimension existe et en toute hypothèse elle est non-physique.
    Cette représentation a le mérite de faire mieux comprendre l'absence de centre.
    Mais : tout ceci c'est de l'à peu près sûr ou simplement une théorie avec encore trop de lacunes pour qu'on puisse s'y asseoir confortablement ? Autrement dit : ceux qui connaissent à fond les fondements et les 'preuves' seraient-ils prêts à parier leur chemise que ces explications ne seront jamais remises en cause ? (tout dépend de la valeur de la chemise ^^)

  30. #29
    Gilgamesh

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    Cette représentation a le mérite de faire mieux comprendre l'absence de centre.
    Mais : tout ceci c'est de l'à peu près sûr ou simplement une théorie avec encore trop de lacunes pour qu'on puisse s'y asseoir confortablement ? Autrement dit : ceux qui connaissent à fond les fondements et les 'preuves' seraient-ils prêts à parier leur chemise que ces explications ne seront jamais remises en cause ? (tout dépend de la valeur de la chemise ^^)
    Le fait que la gravité se comprenne comme une courbure de l'espace-temps peut être considéré à mon sens comme un acquis définitif.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/12/2017 à 22h51.
    Parcours Etranges

  31. #30
    pm42

    Re : Direction du centre d'expansion de l'univers

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Le fait que la gravité se comprenne comme une courbure de l'espace-temps est considéré comme un acquis définitif.
    On peut même préciser que les vérifications expérimentales de la Relativité Générale atteignent une précision remarquable, de l'ordre de 10^-15.
    Même si on reste à la recherche d'une théorie plus générale et qu'on a de bonnes raisons de penser qu'on la trouvera, il n'y a en effet aucune raison de remettre en cause ce qui donne des résultats aussi précis.

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