L'expansion de l'Univers s'accélère : confirmation par les supernovae

[invite94355a9b]

Les premiers résultats obtenus par la collaboration internationale SNLS (Supernova legacy survey) - à laquelle le CEA-Dapnia et le CNRS (IN2P3 et INSU) participent - montrent que la mystérieuse énergie noire, présumée responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, pourrait être la constante cosmologique d'Einstein. Ces résultats ont été publiés lundi 21 novembre...{br}{br}Lire l'article : L'expansion de l'Univers s'accélère : confirmation par les supernovae {br}

[vanos]

Les premiers résultats obtenus par la collaboration internationale SNLS (Supernova legacy survey) - à laquelle le CEA-Dapnia et le CNRS (IN2P3 et INSU) participent - montrent que la mystérieuse énergie noire, présumée responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, pourrait être la constante cosmologique d'Einstein.

Bonsoir,
Bizarre tout de même, Albert Einstein avait créé la "constante cosmologique" pour contrer la notion d'expansion de l'Univers car il refusait d'y croire. Voilà maintenant que l'on reprendrait cette "constante" pour expliquer l'accélération de l'expansion du même Univers. Il y aurait là comme une contradiction, non? Peut-être aussi que j'ai mal compris l'explication, dans ce cas, il y aurait-il quelqu'un pour me dire où je me trompe, merci d'avance.

[Futura]

Je ne suis pas spécialiste du domaine mais un éclairage : constante cosmologique : attractif ou répulsif selon le signe donc elle peut tout aussi bien expliquer une expansion. Mais attendons qu'une tortue nous secourt

[vanos]

attractif ou répulsif selon le signe donc elle peut tout aussi bien expliquer une expansion.

Bonsoir,
La définition du glossaire FS pour la constante cosmologique est plutôt floue car une constante dont on ne connaît pas la valeur... (voir la définition); enfin passons.
Selon mes modestes connaissances, une "constante" est par définition «constante» et donc ne change ni de valeur ni de signe.
Je repose donc la question : "Comment se fait-il que "la constante cosmologique d'Einstein" qui gelait l'expansion de l'Univers jadis et aujourd'hui l'accélérerait sans changer de valeur? Car si tel était le cas ce ne serait plus une constante, cosmologique ou non.
@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee8609464]

Salut à tous,

En fait, il semblerait que l’accélération de l’expansion de l’univers ne soulève pas le problème du signe de la constante cosmologique, mais plutôt de sa valeur.

Quand Einstein a appliqué la théorie de la relativité générale à l'ensemble de l'univers, il s’est retrouvé face à des équations inextricables, qui semblaient remettre en cause l’hypothèse d’un univers statique. Comme à l’époque les scientifiques penchaient en faveur de cette théorie, et qu’Einstein en personne la reniait, il a modifié légèrement ses équations et y a introduit un terme supplémentaire : la constante cosmologique, correspondant à une « résistance » à la gravitation. Il la régla de telle sorte que cette force de répulsion s’oppose exactement à la gravitation, et que l’Univers soit statique.

La suite des événements est connue. Abandonnée pendant un temps, puis revenue à la mode suite à des nouvelles datations de l’univers, la constante cosmologique a développé autour d’elle de nombreuses théories.

L’une d’entre elle verrait la valeur de la constante cosmologique légèrement supérieure à celle fournie à l'époque par Einstein. Et c’est justement ça qui nous intéresse : sous cette hypothèse, l’univers aurait commencé par le big-bang, et son expansion aurait été freinée par la gravité. Mais, de par la présence de la constante cosmologique, l’effet de « frein »de la gravité aurait été surmonté par une force de répulsion à grande échelle, et l’expansion de l’Univers se serait alors accélérée. C’est ce que les récentes découvertes tendent à confirmer…

Ainsi, Einstein n’a pas choisi cette constante pour contrer l’expansion de l’univers, mais a choisi de lui donner une valeur « contrebalançant l’effet de la gravitation à grande échelle » pour adhérer à ses convictions et celles de son époque.

En grossissant les traits, on pourrait dire que, pour Einstein, au moment de donner une valeur à sa constante, le raisonnement était :

Effet de gravitation(attractif)==effet de l’énergie noire(répulsif) => univers statique

Alors que l’accélération de l’expansion de l’univers s’expliquerait , avec une valeur de la constante cosmologique légèrement supérieure, par :

Juste après le big-bang : Effet de gravitation(attractif) > effet de l’énergie noire(répulsif)
=> expansion freinée

Puis: Effet de gravitation (attractif) < effet de l’énergie noire(répulsif) => expansion accélérée.

J’espère avoir répondu à votre question
@+

[invite481583a6]

Est-il possible que l'expansion se freine a nouveaux pour se stabiliser, gravité et énergie noire s'équilibrant, ou alors l'univers sera en expansion Ad Vitam Eternam?

[GillesH38a]

La solution d'Einstein etait effectivement un équilibre attraction de la gravitation = répulsion par la constante cosmologique

mais cet équilibre est aussi instable qu'un crayon posé sur la pointe. en effet, si l'Univers se dilate un peu, l'influence de la gravitation baisse et la constante cosmologique l'emporte, donc l'expansion s'accélère et vice versa.

Dans la mesure ou on mesure une expansion, la solution d'Einstein est de toute façon écartée. Si l'expansion s'accélère, ça veut dire effectivement que l'effet de la constante est supérieure à la gravitation, mais cet effet ne fera qu'augmenter au cours du temps, donc l'accélération ne peut qu'augmenter aussi. Ceci dit, on ne sait pas si cette constante est constante !

[invitee8609464]

Petite parenthèse : en lisant tout cela, je ne peux pas m'empêcher de penser à Dan Simmons, son vide qui lie et son concept d'entropie de l'univers .

L'idée d'un retour à l'équilibre, ou d'une inversion du phénomène, est un sujet délicat, car beaucoup de physiciens s'affrontent sur ce terrain.

Dans le cas où l'expansion de l'univers s'inverserait (gravitation > force répulsive), et où il se contracterait, qu'adviendrait-il des systèmes thermodynamiques ? Evolueraient-ils dans le même sens ?

Certains scientifiques avancent que tout s'inverserait, et que les rayonnements émis convergeraient vers les étoiles pour "remonter le temps" et défaire tout ce qui a été fait.

D'autres considèrent qu'un tel événement serait impossible, car l'entropie de l'univers a augmenté, et que les effondrements gravitationnels et les réactions nucléaires sont irréversibles.

Ainsi, pour eux, le big-crunch ne serait pas du tout le symétrique de la création de notre univers.

[invite481583a6]

Ceci dit, on ne sait pas si cette constante est constante !

C'est justement ce à quoi je pensais.
Cette constante aurait été conçue pour fléchir ou s'inverser à un moment donné pour que les choses s'équilibrent.

[MDAions]

D'un coté on a l'expansion de l'Univers qui représente une données géographique (spatiale). C'est par la mesure de la luminosité des astres qu'on peut estimer les valeurs de ces masses distantes.

D'un autre coté on fait intervenir une énergie noire pour expliquer la non convergence entre la mesure lumineuse des masses à l'observateur et les masses elles-mêmes.

En fait le vide est constitué de gravitons (niveau de spin 2 = 4*1/2) alors que la lumière utilisée pour mesurer les masses lumineuses contient des photons (niveau de spin 1 = 2*1/2).

Le long de la trajectoire des photons, qui dure sur la distance des astres à l'observateur terrestre, les photons gagnent de l'énergie par rapport au vide dans la proportion : 2 - 1 = 1 = 2*1/2.

Ainsi la lumière au cours de son déplacement gagne en énergie sur le vide. Ce qui permet de réfuter la théorie de l'expansion et d'expliquer le décalage énergétique de la mesure faite par l'observateur...

[GillesH38a]

Le long de la trajectoire des photons, qui dure sur la distance des astres à l'observateur terrestre, les photons gagnent de l'énergie par rapport au vide dans la proportion : 2 - 1 = 1 = 2*1/2.

Ainsi la lumière au cours de son déplacement gagne en énergie sur le vide. Ce qui permet de réfuter la théorie de l'expansion et d'expliquer le décalage énergétique de la mesure faite par l'observateur...

euh tu peux répéter stp, j'ai pas bien compris ! et si les photons gagnent de l'énergie, on devrait avoir un décalage vers le bleu, pas vers le rouge !

[MDAions]

Effectivement la lumière devrait se décaler vers le bleu... si les gravitons étaient stables. Or les gravitons aussi doivent se décaler et dans les même proportions que les photons et donc le tout devrait rester coordonné.

Comme le décalage vers le rouge semble renforcé alors les gravitons doivent perdre moins que les photons. Ce qui tend à les rapprocher des photons.

La base du décalage s'explique en premier lieu par le passage du temps (c'est ce qui permet d'invalider la théorie de l'expansion). La différence de spin expliquerait donc elle le fameux renforcement du rouge.

[deep_turtle]

Salut,

Désolé MDAions mais ton raisonnement ne tient pas la route. Pour parler de gravitons et comprendre comment ils médient la gravitation, il faudrait disposer d'une théorie quantique de la gravité, ce que personne n'a à ce jour.

J'ai l'impression que tu mélanges pas mal de mots compliqués pour exprimer une idée pas très claire...

[MDAions]

Tiens donc et pourquoi çà ? Il faut donc attendre une théorie avant d'en pouvoir imaginer les préceptes maintenant. J'ai bien l'impression de marcher sur la tête là, non ?

[JPL]

Je rappelle simplement que la charte du forum dit :

Toutes idées ou raisonnement (aussi géniaux soient ils) doivent reposer sur des faits scientifiquement établis et non sur de vagues suppositions personnelles, basées sur d'intimes convictions

[MDAions]

Soit, les discussions permettent de gagner de nombreuses années de démonstrations inutiles et inversement. Seuls les faits comptent donc.

Du point de vue de la théorie de l'expansion le redshift proviendrait d'une vitesse de fuite des galaxies lointaines. La nouvelle montrerait, par les supernovae, que cette fuite se double d'une accélération.

Mais au fait ces observations sont-elles faites dans une zone délimitée du ciel ? Sont-elles issues de l'ensemble de la sphère céleste ? Dans ce cas doit-on considérer que l'observateur se situe au centre de l'Univers ? (tiens on a déjà entendu ça avant...)

Selon toute logique le décalage vers le rouge ne peut s'expliquer que par une usure des photons parcourant le chemin de la source à l'observateur éloigné.

Dans son parcours la lumière doit donc subir une déformation.

[GillesH38a]

Du point de vue de la théorie de l'expansion le redshift proviendrait d'une vitesse de fuite des galaxies lointaines. La nouvelle montrerait, par les supernovae, que cette fuite se double d'une accélération.
Mais au fait ces observations sont-elles faites dans une zone délimitée du ciel ? Sont-elles issues de l'ensemble de la sphère céleste ? Dans ce cas doit-on considérer que l'observateur se situe au centre de l'Univers ? (tiens on a déjà entendu ça avant...)

Ton erreur est classique et prouve que tu n'as pas vraiment étudié le problème. Il est en fait plus juste de dire une augmentation du facteur d'échelle globale de l'Univers qu'une vitesse de fuite. Chaque galaxie reste en moyenne "a sa place" (avec de petits mouvements locaux dus aux surdensités dans les amas), c'est l'Univers entier qui s'expand. Il n'y a pas de centre.

Pour prendre une comparaison (qui est aussi approchée), ca se passe un peu comme si le rayon de la Terre augmentait au cours du temps. Les distances entre toutes les villes augmenteraient, chacune pouvant penser qu'elle est immobile et que ce sont les autres qui s'éloignent. Aucune n'est privilégiée.

Selon toute logique le décalage vers le rouge ne peut s'expliquer que par une usure des photons parcourant le chemin de la source à l'observateur éloigné.

Dans son parcours la lumière doit donc subir une déformation.

C'est une vieille théorie défendue par Pecker en particulier, mais pratiquement abandonnée. Il n'y a pas de diffusion angulaire associée conduisant à des images "troubles", comme on pourrait s'y attendre avec des diffusions (les redshift maximum sont de l'ordre de 6, ce qui veut dire que les photons ont perdu 85 % de leur énergie!) D'autre part, le redshift est le même dans toutes les longueurs d'ondes, on le voit aussi dans des raies X : aucun processus de diffusion est aussi achromatique. Enfin, il n'y aurait pas d'explication a l'extraordinaire homogénéité du rayonnement à 3 K (a quelques parties pour 100 000 près) sans expansion cosmologique.

Cordialement

Gilles

[MDAions]

Désolé mais par respect pour eux :

http://www.lemonde.fr/web/article/0,...-699012,0.html

je pense que je vais repousser ce débat. Merci quand même pour l'info (on en est donc à 85% du rayon d'exploration de l'univers).Et aussi la diffusion et le rayonnement à 3K ne sont pas problématiques, bien au contraire.