Des galaxies invisibles à cause de leur vitesse ?

[Deedee81]

d = cz/H0
je te laisse remplacer par les valeurs

Heu, oui, valable pour de "faibles distances", mais je pense que pour 1.47 c'est pas trop mauvais. Gilga corrigera si nécessaire
-----

[viiksu]

d = cz/H0
je te laisse remplacer par les valeurs

Sauf erreur 2.1 Md AL avec h0=70 Km/s/Mpsec

[Lansberg]

Aujourd'hui on voit des objets qui ont des redshifts de 8 voire plus ils ont donc une vitesse folle par rapport à nous.

Leur vitesse de récession ("actuellement") est d'environ deux fois celle de la lumière.

[Lansberg]

Oui j'ai bien vu la blague mais je reprends ma question les galaxie qui ont un redshift de 1,47 sont aujourd'hui à 14 Md d'années lumière de nous mais telles qu'on les voit aujourd'hui a quelle distance étaient t'elles quand elles ont émis la lumière qu'on voit aujourd'hui?

Oui, leur distance comobile est d'environ 14,5 Gal. La lumière que nous recevons aujourd'hui est partie lorsque ces galaxies étaient à 14,5 /(z+1) soit 14,5 /2,47 ~5,9 Gal. Cette lumière a voyagé pendant près de 10 milliards d'années avant de nous parvenir.

[viiksu]

Et sur ce graphique, pour le modèle d'univers LambdaCDM, toutes les infos concernant les différents horizons (particules, événements) et sphère de Hubble (pas vraiment un horizon).

Merci pour ce graphique lansberg qui me parait tout dire.

[viiksu]

Merci pour ce graphique lansberg qui me parait tout dire.

Une petite question cependant le temps conforme késako et à quoi ça sert?

[Lansberg]

Voici le même diagramme d'espace-temps mais exprimé avec le temps cosmique :



L'horizon des événements tend asymptotiquement vers 0 quand t tend vers ∞. Ce temps cosmique infini est transformé mathématiquement en temps conforme, fini, dans le premier diagramme.
Pour l'exprimer plus simplement, le temps conforme c'est le temps que mettrait la lumière pour parcourir la distance comobile qui nous sépare, au temps présent, d’un astre dont la lumière nous parvient affectée d’un redshift : z = 1/a -1 ( "a" étant le facteur d'échelle à l'émission de la lumière). C'est un peu comme si on avait un espace statique. Les régions qui ont émis le CMB sont aujourd'hui à 46 Gal de nous. En temps conforme, il faut 46 Ga pour que la lumière franchisse cette distance.
Le modèle d'univers actuel indique qu'à l'infini des temps nous ne pourrons recevoir de lumière de régions plus éloignées que 63 Gal ce qui limite le temps conforme à 63 Ga.
C'est une façon simple de représenter l'espace-temps du bigbang jusqu'à la fin des temps.

[viiksu]

(nouveau diagramme pas accessible)

Si j'ai bien compris avec le temps qui passse nous recevrons de moins en moins de photons émis aujourd'hui pas des galaxies lointaines, mais de plus en plus de photons émis il y a N GAL et qui nous arrivent maintenant.

[Lansberg]

En pièce jointe, ça marche mieux :

[Gilgamesh]

Comme ces graphiques sont très bien, je me permet de les re-poster en plus grand.

[viiksu]

Comme ces graphiques sont très bien, je me permet de les re-poster en plus grand.

Oui ces graphiques sont très bien mais le problème n'est pas si évident j'espère avoir bon à ma précédente remarque.

[viiksu]

Comme ces graphiques sont très bien, je me permet de les re-poster en plus grand.

Euh deux graphiques en fonctions de deux modèles d'univers je suppose? Si oui lesquels?

[Lansberg]

Non, non. Le même modèle pour les 3 graphiques (lambda CDM)...
Ce sont les grandeurs des axes qui changent (temps cosmo ; temps conforme ; distance comobile etc...)

[viiksu]

Non, non. Le même modèle pour les 3 graphiques (lambda CDM)...
Ce sont les grandeurs des axes qui changent (temps cosmo ; temps conforme ; distance comobile etc...)

Indeed :

Si j'ai bien compris la distance comobile d'une galaxie est sa position réelle aujourd'hui et non pas telle qu'on la voit (plus près) mais qu'es-ce que la distance propre.

[viiksu]

bon je vais supposer que la distance propre est la distance réelle qui sépare les objets au cours du temps. Prenons une galaxie initialement a 20 Gal de la terre à t =0, sa trajectoire va forcément dans le sens de l'augmentation de sa distance propre avec le temps car l'univers expanse par contre on constate que quoiqu'on fasse elle va traverser des courbes de redshifts de plus en plus petit cela devrait être l'inverse.

[Lansberg]

La distance propre c'est la distance comobile au moment du départ de la lumière. Si le graphique était beaucoup plus précis on verrait que la lumière que nous recevons aujourd'hui des objets dont z=1000 est partie lorsque la distance qui nous en séparait était de 46 millions d'années-lumière environ. On peut suivre en fonction du facteur d'échelle (ou du temps cosmique) la distance propre en fonction de z.

[Lansberg]

Comme ces graphiques sont très bien, je me permet de les re-poster en plus grand.

Merci, c'est beaucoup plus lisible !

[Mailou75]

Salut Gilga,

Comme ces graphiques sont très bien, je me permet de les re-poster en plus grand.

Le graph du bas c’est celui que j’essayais de te decrire dans la discussion sur les balles lancées dans un espace en expansion, je vais pouvoir preciser ma question : dans ce graph precisément la balle a t elle une trajectoire rectiligne inclinée ? cad qu’elle conserve sa vitesse et qu’elle est entainée avec l’espace en expansion (qui n’est pas representé ici puisque les objets comobiles ont des trajectoires verticales). Le ralentissement percu entre emeteur et recepeteur de la balle est alors uniquement du au changement de facteur d’échelle de l’univers entre ces points (echelle de droite).

Merci

[Gilgamesh]

Salut Gilga,



Le graph du bas c’est celui que j’essayais de te decrire dans la discussion sur les balles lancées dans un espace en expansion, je vais pouvoir preciser ma question : dans ce graph precisément la balle a t elle une trajectoire rectiligne inclinée ? cad qu’elle conserve sa vitesse et qu’elle est entainée avec l’espace en expansion (qui n’est pas representé ici puisque les objets comobiles ont des trajectoires verticales). Le ralentissement percu entre emeteur et recepeteur de la balle est alors uniquement du au changement de facteur d’échelle de l’univers entre ces points (echelle de droite).

Merci

La balle aurait sa trajectoire à l'intérieur du cône de lumière, plus proche de la vertical, et se rapprochant de plus en plus de la verticale. Si on prend N observateurs comobiles situés sur sa trajectoire, ils la mesurent avec une énergie cinétique, donc un vitesse de plus en plus basse jusqu'à la trouver au repos, cad simplement comobile.

[viiksu]

J'ai une question sur la distance comobile. D'une part je lis que c'est un repère qui s'étend avec l'expansion donc selon ça la distance devrait être constante entre la terre et une galaxie. Hors je lis par ailleurs que la distance comobile est la distance réelle aujourd'hui entre la terre et une galaxie. J'y vois une contradiction.

[Lansberg]

Dans ce document au paragraphe 5.5 il y a l'explication sur les coordonnées et la distance comobiles : https://astronomia.fr/6eme_partie/Re...teGenerale.php

[viiksu]

Dans ce document au paragraphe 5.5 il y a l'explication sur les coordonnées et la distance comobiles : https://astronomia.fr/6eme_partie/Re...teGenerale.php

Super mais quelle est la distance comobile initiale entre deux galaxies?

[Gilgamesh]

Super mais quelle est la distance comobile initiale entre deux galaxies?

C'est la distance coordonnée fois le facteur d'échelle à ce moment là.
La distance entre deux galaxies à l'émission du rayonnement est appelée distance angulaire (au sens où cette elle qui permet de calculer sous quel angle sera vu la galaxie sur la voûte céleste)

[viiksu]

Comme a(now) vaut 1 par définition la distance comobile est la distance réelle aujourd'hui.

[viiksu]

Comme a(now) vaut 1 par définition la distance comobile est la distance réelle aujourd'hui.

Encore une réflexion la distance comobile est aujourd'hui la distance réelle dans le futur elle est constante donc on fixe un univers tel qu'il est aujourd'hui (et non pas tel qu'il nous apparaît). Franchement je n'y comprends pas grand chose.

[Lansberg]

Comment ça ?? Si je prends le graphique Time (Gyr) en fonction de Proper Distance (Glyr), on voit bien que les distances augmentent dans le futur. Par exemple pour une galaxie dont z=3, sa distance comobile est d'environ 20 Glyr (intersection avec la ligne "now" ; distance qu'on retrouve d'ailleurs sur le graphique Time en fonction de Comoving Distance) et lorsque le facteur d'échelle sera de 2 sa distance propre sera supérieure à 40 Glyr ( ce sera la distance comobile quand la ligne "now" sera au niveau de 25 Gyr).

[viiksu]

l me semblait que la distance comobile était constante dans le temps par définition car corrigée de l'expansion et égal aujourd'hui à la distance propre (réelle) par choix de l'origine (z=0 now).

[viiksu]

aussi dans les diagrammes comobiles, le redshift à une distance donnée est constant avec le temps ce qui ne me parait pas possible car il va forcément augmenter avec des vitesses de récession croissantes.

[Lansberg]

l me semblait que la distance comobile était constante dans le temps par définition car corrigée de l'expansion et égal aujourd'hui à la distance propre (réelle) par choix de l'origine (z=0 now).

On passe bien du premier diagramme fourni par Gilgamesh au second en divisant par le facteur d'échelle a(t). Prenons par exemple la ligne d'univers pour z = 3. On peut lire sur le premier diagramme les coordonnées suivantes : (Dp = 10,5 Glyr ; a= 0,5) ; (21 ; 1) ; (42 ; 2).
Si on divise Dp par "a" on trouve les 21 Glyr du second diagramme (distance comobile constante exprimée en Glyr) , d'où une ligne verticale pour chaque valeur de z. Il ne faut pas s'attarder sur cette valeur (21 Glyr qui est la distance comobile actuelle). En coordonnées comobiles on sait que les distances sont constantes. C'est ce qu'exprime le document que je citais plus haut au paragraphe 5.5. Chaque galaxie est repérée par ses coordonnées qui restent les mêmes au cours du temps (on oublie les phénomènes locaux gravitationnels).

[Lansberg]

aussi dans les diagrammes comobiles, le redshift à une distance donnée est constant avec le temps ce qui ne me parait pas possible car il va forcément augmenter avec des vitesses de récession croissantes.

La variation du redshift est insignifiante de l'ordre de 10^-8 par siècle. C'est indétectable actuellement.
Pour la vitesse de récession, il faudrait connaître les paramètres cosmologiques en fonction du facteur d'échelle (densités de matière noire, d'énergie noire). Je ne les ai pas. Par contre si on calcule la vitesse de récession actuelle d'une galaxie dont z=3, on trouve 1,46.c (pour 68% d'énergie noire). Dans un univers dominée par l'énergie noire à 99% dans un futur très très lointain on trouve 2,8.c.