Pourquoi froid?

[invite19d1ca97]

Bonjour,

Je voulais savoir pourquoi dans l'espace les temperatures sont basse et non élevé?

Merci.
-----

[Gilgamesh]

Bonjour,

Je voulais savoir pourquoi dans l'espace les temperatures sont basse et non élevé?

Merci.

Réponse : elles sont, en général, élevées

Milieu interstellaire, typiquement 10 000 K.
Milieu intergalactique, typiquement 10 MK

Il y a quelque nuages froids et dense sur le plancher galactiqiue à 10-100 K. C'est là que se forment les étoiles.

a+

[predigny]

...
Milieu intergalactique, typiquement 10 MK
...

Quand l'univers est devenu transparent 300 000 ans après le BigBang sa température était de l'ordre de 4000K, donc malgré l'expansion il s'est beaucoup réchauffé, sans doute par le rayonnement des étoiles. Dix millions de degrés ! mais vu la densité du milieu intergalactique (qq atomes/m3), on ne risque pas de se brûler en sortant de la fusée !

[Niels Adribohr]

Réponse : elles sont, en général, élevées

Milieu interstellaire, typiquement 10 000 K.
Milieu intergalactique, typiquement 10 MK

Il y a quelque nuages froids et dense sur le plancher galactiqiue à 10-100 K. C'est là que se forment les étoiles.

a+

A bon ??

Voilà ce qui est indiqué sur le cour d'astro en ligne de mon université:

Le MIS ne peut pas être décrit comme une entité homogène, il présente des caractéristiques physiques très variables :

-[....]

- Une température généralement très basse de 10 à 20K, mais qui peut aussi être très élevée dans certaines régions, sous l'effet du champ de rayonnement d'étoiles très lumineuses.

Ce qui me parait logique... mais plus loin:

Du gaz très chaud, à des température de l'ordre de 10⁸K, existe dans le potentiel de la galaxie, et aussi dans le milieu inter-galactique. Ce gaz se detecte grâce aux rayons X qu'il émet.

ce qui confirme ce que tu dis, mis à part le fait qu'il ne précise pas qu'il s'agit d'une température typique. Mais cela ne change rien à mon étonnement: si j'arrive à comprendre assez facilement que certaines régions interstellaires soient chauffées à des températures très élevés sous l'effet du rayonnement d'étoiles très chaudes, je n'arrive pas à comprendre comment ça peut être le cas dans le milieu intergalactique, si loin de toutes étoiles

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef29ecfa6]

Salut Niels, est-ce que tu pourrais me passer l'adresse des cours en ligne de ta fac s'il te plait ?
Merci d'avance

[deep_turtle]

Le milieu intergalactique peut être chauffé par compression, en particulier dans les amas de galaxies : le gaz est attiré, par gravité, vers le centre de l'amas et ce faisant, il se comprime et peut être chauffé à des températures de plusieurs millions de degrés. On le détecte alors essentiellement grâce aux rayons X qu'il émet par rayonnement thermique.

[predigny]

... si j'arrive à comprendre assez facilement que certaines régions interstellaires soient chauffées à des températures très élevés sous l'effet du rayonnement d'étoiles très chaudes, je n'arrive pas à comprendre comment ça peut être le cas dans le milieu intergalactique, si loin de toutes étoiles

Si loin de toute étoile, actuellement, mais un milliard d'années après le Big-Bang une première génération d'étoiles supermassives et uniformémént réparties dans l'espace a pu provoquer ce réchauffement, ensuite la formation des amas de galaxies a du s'accompagner d'un grand nombre de supernovaes et a aussi augmenté la température du gaz du fait de la compression gravitationnelle. Ce qui est sûr c'est que le gaz intergalactique au sein des amas de galaxies est très chaud (des millions de degrés), est majoritairement ionisé et rayonne pas mal dans le domaine X .

[Gilgamesh]

Soyons précis

En volume, les nuages (milieu dense, poussiereux et froid) représentent à peine 2% du volume, mais près de 48% de la masse. Le reste, 98% du volume, est constitué par un milieu dilué, ionisé et chaud, voire très chaud.

Composition de l'atmosphère galactique

Dans les nuages :

Régions H2 (hydrogène moleculaire)
Temprature (K) : 15
Densité dans le plan galactique (atome/cm3) : 200
Epaisseur de la couche (parsecs) : 150
fraction volumique (%) : 0,1
fraction massique (%) : 18

Régions HI (hydrogène atomique) :
Temprature (K) : 120
Densité dans le plan galactique (atome/cm3) : 25
Epaisseur de la couche (parsecs) : 200
fraction volumique (%) : 2
fraction massique (%) : 30

Entre les nuages

Régions HI chaudes (hydrogène ionisé)
Temprature (K) : 8000
Densité dans le plan galactique (atome/cm3) : 0,3
Epaisseur de la couche (parsecs) : 1000
fraction volumique (%) : 35
fraction massique (%) : 30

Régions HII chaud (hydrogène ionisé)
Temprature (K) : 8000
Densité dans le plan galactique (atome/cm3) : 0,15
Epaisseur de la couche (parsecs) : 2000
fraction volumique (%) : 20
fraction massique (%) : 20

Ces deux milieux proche de 10000K sont entretenus par le rayonnement UV dur des jeunes étoiles massives. Ils pèsent sur les couches nuageuse située plus en contrebas et contribue à augmenter leur pression (ce qui joue sur la formation stellaire).

Région HII très chaud (hydrogène ionisé)
Equivalent au milieu coronal stellaire. Entretenu par le rayonnement dur des jeunes étoiles et par le gaz ultra chaud des supernovae qui forme des cheminées creusant l'atmosphère pour éclater à sa surface et retomber après refroidissement radiatif en fontaine de gaz sur le disque.
Temprature (K) : 1E6
Densité (atome/cm3) : 0,002
Epaisseur de la couche (parsecs) : 6000
fraction volumique (%) : 43
fraction massique (%) : 2

Le total de l'atmosphère représente 1/20e de la masse des étoiles. Une partie se forme en étoile, partiellement restitué en fin de vie, une partie s'échappe à l'infini et alimente le milieu intergalactique, une partie provient de courants d'hydrogène intergalactique ultra-purs qui tombent sur le disque (HVC high velocity cloud).

source : Ronald Reynolds, L'atmosphère galactique - PLS, fév-02

a+

[Gilgamesh]

L'Atmosphère Galactique pour les Nuls

Une tranche de jambon froid dans du pain chaud.

[predigny]

As tu des infos aussi intéressantes pour le milieu intergalactique dans les amas de galaxies et dans le milieu extérieur aux amas de galaxies ? Je crois que les spectres des quasars les plus éloignés ont donnés des infos sur ces espaces profonds.

[Gilgamesh]

As tu des infos aussi intéressantes pour le milieu intergalactique dans les amas de galaxies et dans le milieu extérieur aux amas de galaxies ? Je crois que les spectres des quasars les plus éloignés ont donnés des infos sur ces espaces profonds.

Il y a eu un PLS sur l'atmosphère intergalactique, j'en ferais la synthèse, promis.


mais là j'ai VRAIMENT un train à prendre. A lundi.

[Niels Adribohr]

Salut Niels, est-ce que tu pourrais me passer l'adresse des cours en ligne de ta fac s'il te plait ?
Merci d'avance

Pas de souci !!

http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/nteastro/index768.html


Merci à Deep , Predigny et Gilgamesh pour toutes ces précisions

[invitef29ecfa6]

Merci Niels!!!

[Gilgamesh]

Salut,

au sujet de l'atmosphère cosmique : c'est chaud également

Voilà l'histoire : quand on étudie le spectre des quasars, sources disposées aux confins de l'Univers, on repère la présence d'une épaisse futaie de lignes verticales poétiquement dénommées "forêt Lyman-alpha".

http://www.astro.ucla.edu/~wright/Ly...ha-forest.html

Lyman alpha est le nom d'une raie d'absorption fameuse de l'hydrogène, en UV (122 nm, observée, redshift aidant, à 3-4 fois cette longueur d'onde). L'apparition de cette ligne en différents endroits du spectre montre que l'espace nous séparant des quasars est peuplé de centaines de nuages (autant que de lignes), chacun situé à une distance différentes, donc subissant un redshift différent.

Le gaz neutre, non ionisé, responsable de ces lignes, absorbe la lumière sur une plage élargie du fait de son agitation thermique. En calculant la largeur théorique d'absorption, on montre que l'on devrait observer un large domaine continu d'absorption plutôt qu'une 'futaie'. On en déduit que l'hydrogène neutre ne représente pas plus d'une ppm du milieu cosmique, le reste étant ionisé. Et ceci depuis fort longtemps. Depuis les quasars, au moins. Sur le spectre d'un des plus anciens quasar, on repère un domaine L-a continue : peut être l'indicateur du début de la reionisation du milieu cosmique.

Les spectres de quasars fournissent également une information concernant la répartition spatiale des nuages. Chaque spectre représente une carotte d'espace sur la ligne de visée. En confrontant ces observation à la simulation numérique, on montre que ce milieu est calme, avec des zones plus denses secouées par des événements violents tous les 100 Ma environ.

Allant dans ce sens, on trouve la présence en trace d'autres éléments que H-He et même de grains de poussières, dont l'effet est de rougir la lumière, autre signe de présence d'éléments lourds. La concentration est faible (1 pour un million d'atome d'H, contre 1-2% dans une galaxie contemporaine) mais ils sont le signe d'un échange avec les galaxies : le milieu cosmique n'est pas un simple reliquat passif des premiers âges.

Plus proche de nous, on peut étudier le milieu cosmique environnant les amas de galaxie. La compression gravitationnelle explique une partie du spectre X (le gaz est à qq millions de K) mais pas completement. On montre qu'il est plus chaud que ce qu'il devrait. Ce qui sugère qu'avant même la formation des amas, le gaz a été portée à qq millions de K probablement par le crépitement des explosion en supernovae des jeunes étoiles dans les galaxies naissantes. Ce qui rend compte en même temps de sa métallicité. Le vent cosmique émis par les plus petites galaxies primordiales serait ainsi responsable du réchauffement des zones les plus denses, d'où apparition d'une limite basse à l'effondrement gravitationnel, empêchant la formation de galaxies de même taille (feed back négatif). Au final, l'action conjuguée des première étoiles, des quasars et des jeunes galaxies aurait rétroagit pour mettre fin à la reionisation.



C'est assez résumé mais voila

a+

[predigny]

... On en déduit que l'hydrogène neutre ne représente pas plus d'une ppm du milieu cosmique, le reste étant ionisé. ....
[...]
... Au final, l'action conjuguée des première étoiles, des quasars et des jeunes galaxies aurait rétroagit pour mettre fin à la reionisation.

N'y a t il pas une contradiction entre ces deux passages de ton post ? L'ionisation du milieu intergalactique semble plutot être la règle !

[Gilgamesh]

N'y a t il pas une contradiction entre ces deux passages de ton post ? L'ionisation du milieu intergalactique semble plutot être la règle !

Oui mais ce qui est signifié dans l'article c'est la fin du processus, ou du moins son amoindrissement.

Sinon, des simulations sympas ici :
http://www.cita.utoronto.ca/~iliev/research.html

a+

[Gilgamesh]

Plus d'infos :

http://www.nature.com/nature/journal...ture04748.html

Suppression of dwarf galaxy formation by cosmic reionization

J. Stuart B. Wyithe and Abraham Loeb

A large number of faint galaxies, born less than a billion years after the Big Bang, have recently been discovered. Fluctuations in the distribution of these galaxies contributed to a scatter in the ionization fraction of cosmic hydrogen on scales of tens of megaparsecs, as observed along the lines of sight to the earliest known quasars. Theoretical simulations predict that the formation of dwarf galaxies should have been suppressed after cosmic hydrogen was reionized leading to a drop in the cosmic star-formation rate. Here we report evidence for this suppression. We show that the post-reionization galaxies that produced most of the ionizing radiation at a redshift z ~ 5.5 must have had a mass in excess of ~10^(10.9 ±0.5) solar masses or else the aforementioned scatter would have been smaller than observed. This limiting mass is two orders of magnitude larger than the galaxy mass that is thought to have dominated the reionization of cosmic hydrogen (~10^8 solar mass). We predict that future surveys with space-based infrared telescopes will detect a population of smaller galaxies that reionized the Universe at an earlier time, before the epoch of dwarf galaxy suppression.