Horizons cosmiques : des théories étonnantes

[Daniel1958]

Bonjour

Je me permettais de calculer très simplement la vitesse d'évasion de nos galaxies les plus lointaines. Je me suis servi de la constante de Hubble actuelle soit 100*0.70 Km/s/mégaparsec (environ 3,26 millions d'années-lumière) Donc la vitesse de récession des galaxies situées à 46.5 milliards d’années lumières est actuellement d'environ de 70* 46 500/3,26 soit += 998 000 km/s donc plus de trois fois la vitesse de la lumière

J'ai été très surpris en consultant des ouvrages sur l'horizon observable


Dans le cadre du modèle standard de la cosmologie la distance actuelle de l'horizon cosmologique le rayon R° est de l'ordre de 46,5 milliards d'années-lumière. Mais nous devrions recevoir des signaux dans tout ce qui se trouve dans l’horizon cosmologique (ou univers observable) malgré une vitesse fuite supérieure à 3 fois la vitesse de la lumière.

Un deuxième cercle est à 60 milliards d'années-lumière représente le dernier photon qui pourrait arriver sur terre .

Un petit rappel pour éviter les confusions
En relativité générale et en cosmologie, le rayon de Hubble correspond à l'échelle de longueur caractéristique de la portion observable d'un univers en expansion on obtient environ 4,3 gigaparsecs, soit quelque 14 milliards d'années-lumière. C’est la limité pratique de réception des signaux actuellement ensuite cela va être de plus en plus difficile de voir le rayonnement sur une plus grande distance à cause de la couleur du Redshift et d’une lumière de plus en plus faible.

Mais on pense qu’au-delà de l’horizon cosmologique il existe d’autres galaxies situées jusqu'à 20 fois R ° permettant (entre autres) à nos galaxies situées à R° 46,5 milliards d'années-lumière de nous d’avoir le même horizon cosmologique que nous source Le Sahara vient des étoiles bleues Jean-François Becquaert (Astrophysicien).
J’interprète cela comme une conséquence du principe cosmologique qui affirme que l'Univers observable est effectivement homogène et isotrope sur des grandes distances. Comme le big bang a eu lieu partout il n’y a pas d’endroit privilégié et chaque observateur à grande échelle doit avoir la même vision.

Qu'en pensez-vous ? Moi je suis troublé
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[Pio2001]

Bonjour,
C'est toujours compliqué à suivre, ces histoires, mais au fond, ce ne sont que des problèmes de boules de bowling sur des tapis roulant...

A ceci près que le tapis est élastique et que la vitesse de la lumière est la même pour tous les observateurs... rien qu'avec ça et sans parler d'espace courbe, il y a déjà bien de quoi se mélanger les pinceaux entre ce qu'on voit, c'est qui est, la vitesse que ça avait quand ça a émis l'image qu'on est en train de voir, la distance à laquelle ça se trouvait, la vitesse que ça a maintenant sachant qu'entre temps, l'expansion a décéléré, puis accéléré...

Le livre Astronomie et Astrophysique, de Séguin et Villeneuve fait un bel effort pour expliquer cela simplement. Pour moi, rien de mystérieux à par le fait que ça part dans tous les sens et que même avec un diagramme, ce n'est pas simple.

[Daniel1958]

Oui le problème des horizons et de leurs mesure restes au moins pour moi confus


Mais

Mais on pense pour un univers fini qu’au-delà de l’horizon cosmologique il existe d’autres galaxies situées jusqu'à 20 fois R ° permettant (entre autres) à nos galaxies situées à R° 46,5 milliards d'années-lumière de nous d’avoir le même horizon cosmologique que nous source Le Sahara vient des étoiles bleues Jean-François Becquaert (Astrophysicien). Ou un nombre ....infini de galaxies dans un univers infini
J’interprète cela comme une conséquence du principe cosmologique qui affirme que l'Univers observable est effectivement homogène et isotrope sur des grandes distances. Comme le big bang a eu lieu partout il n’y a pas d’endroit privilégié et chaque observateur à grande échelle doit avoir la même vision

c'est nouveau. Avant on ne parlait que de l'horizon cosmologique le rayon R° situé à 46,5 milliards d'années-lumière. Et puis "basta" plus rien quoi là c'est une nouvelle hypothèse radicale.

[Archi3]

Bonjour

Je me permettais de calculer très simplement la vitesse d'évasion de nos galaxies les plus lointaines. Je me suis servi de la constante de Hubble actuelle soit 100*0.70 Km/s/mégaparsec (environ 3,26 millions d'années-lumière) Donc la vitesse de récession des galaxies situées à 46.5 milliards d’années lumières est actuellement d'environ de 70* 46 500/3,26 soit += 998 000 km/s donc plus de trois fois la vitesse de la lumière

J'ai été très surpris en consultant des ouvrages sur l'horizon observable


Dans le cadre du modèle standard de la cosmologie la distance actuelle de l'horizon cosmologique le rayon R° est de l'ordre de 46,5 milliards d'années-lumière. Mais nous devrions recevoir des signaux dans tout ce qui se trouve dans l’horizon cosmologique (ou univers observable) malgré une vitesse fuite supérieure à 3 fois la vitesse de la lumière.

nous ne recevons pas de lumière de ces galaxies où elles sont actuellement ....les 46,5 milliards d'années lumières sont une distance calculée d'une manière théorique, si on stoppait brutalement l'expansion de l'Univers et si on mesurait la distance qui nous sépare des galaxies les plus lointaines qu'on voit, là où elles sont actuellement. Mais la lumière qui nous parvient réellement a été émise bien plus tôt, à un moment où elles étaient bien plus près.

Par ailleurs la relation de Hubble n'est qu'un développement au premier ordre de la vraie relation distance- redshift, qui n'est en fait pas linéaire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Daniel1958]

Oui

Je le comprends mais il est dit que (je sais c'est très théorique et j'ai fait pour la vitesse une approche grossière)


Au niveau du rayon observable R° de 46,5 milliards d'années lumières nous recevrons des signaux dans plusieurs milliards d'années (bien sûr). Mais ce ne sera pas le néant qui sait si nos futurs détecteurs ........

Là j'extrapole un peu sans doute de façon infinitésimale du fait de l'écartement lié à la distance initiale et au trajet du rayonnement photonique.

Mais il y a en plus cette approche un deuxième cercle est à 60 milliards d'années-lumière de rayon représente le dernier photon qui pourrait arriver sur terre dans plusieurs milliards d'années

[Archi3]

même plusieurs centaines de milliards d'années si il est actuellement à 60 milliards d'années lumière ... (pas fait le calcul)

[Pio2001]

Mais c'est nouveau. Avant on ne parlait que de l'horizon cosmologique le rayon R° situé à 46,5 milliards d'années-lumière. Et puis "basta" plus rien quoi là c'est une nouvelle hypothèse radicale.

Tu veux dire l'infini ? Là il y a un problème de vulgarisation. Il y en a même deux : l'affirmation que l'univers dans le passé était très petit, et tenait même dans une tête d'épingle, qu'on trouve dans quasiment tous les livres de vulgarisation, même chez Rovelli. Ce qui impliquerait qu'autour, il n'y avait rien.
Faux : en réalité, c'est un raccourci pour dire l'univers aujourd'hui observable, soit un petit morceau, tenait dans le volume d'une tête d'épingle. Mais au-delà de l'univers observable, cela continue de la même manière. On ne peut pas observer au-delà, mais le modèle le plus simple consiste à supposer que cela continue comme ça jusqu'à l'infini. On pourrait aussi imaginer que la densité de matière est différente au-delà de notre limite observable.
Il faut donc, dans ces textes, remplacer "univers" par "la région de l'univers qu'on peut observer aujourd'hui".

Deuxième problème : quand on dit que "cela continue jusqu'à l'infini", on est immédiatement corrigé (avec raison) avec la remarque que l'univers infini n'est qu'un modèle parmi d'autres et qu'il existe plusieurs modèles d'univers fini. Or, le piège, c'est que dans ce contexte, "fini" ne veut pas dire qu'après une certaine distance, il n'y a plus de galaxies. Cela veut dire quelque chose de beaucoup plus compliqué, relatif à ce qu'on appelle une "variété" dans les mathématiques de la relativité générale. Traduit en clair, cela veut dire "spatialement cyclique" : la relativité générale autorise l'espace à se reboucler sur lui-même, de sorte qu'en avançant tout droit, on revient à son point de départ.
Des observations ont été faites pour tenter de détecter des similitudes dans la répartition de la matière à très grande distance, voire même si l'une des galaxies lointaines que l'on observe ne serait pas notre voie lactée, dont l'image aurait fait le tour de l'univers pour revenir à son point de départ, mais pour le moment, on n'a rien trouvé. Si nous vivons dans un univers fermé (=fini, cyclique, (hyper-)sphérique, à courbure positive), alors il faut voyager plusieurs milliards d'années-lumière au moins avant de revenir à son point de départ.

Dans un tel univers, les distances des horizons restent les mêmes que dans le modèle le plus simple, qui est infini. L'intérieur de ces zones, dont la zone observable aujourd'hui, serait simplement pavé par une répétition du même bloc.

Dans tous les cas, on parle d'un univers où l'on rencontre des galaxies jusqu'à l'infini, avec les deux variantes : toujours des galaxies différentes (univers infini), ou une répétition des mêmes galaxies (univers fini et rebouclé sur lui-même).
A priori, un univers infini avec des galaxies juste autour de nous et rien, ou quelque chose d'autre, au-delà, est possible, mais très difficile à modéliser avec les équations de la relativité générale. Par exemple, des tentatives d'expliquer l'accélération de l'expansion par cette hypothèse au lieu de l'énergie noire (avec davantage de matière autour de la partie observée) ont été faites, mais je ne sais pas ce que ça a donné.

[Daniel1958]

Bonjour

Je me permets de reprendre ton post

Cela veut dire quelque chose de beaucoup plus compliqué, relatif à ce qu'on appelle une "variété" dans les mathématiques de la relativité générale. Traduit en clair, cela veut dire "spatialement cyclique" : la relativité générale autorise l'espace à se reboucler sur lui-même, de sorte qu'en avançant tout droit, on revient à son point de départ.

Il semblerait (je le dis avec des pincettes) que cela ne soit pas le cas même dans un univers fini (de forme de tore sans le vide). Aprés sur le pavage de l'univers là je ne suis pas assez calé pour pouvoir te répondre.

Mais il semble que l'image d'un univers potentiellement infini soit celle qui fait florés. Cela reste un modèle.

Apres la vue traditionnelle qui nous était présentée était l'univers observable avec ses limites et au-delà un univers quasi euclidien à priori sans galaxies. Là on a une hypothèse d'un univers rempli de galaxies qui ne concernent pas notre univers propre.

Je n'avais jamais vu cette image. On m'a toujours dit que notre univers propre était probablement entouré de vide.

[ordage]

Bonjour
Le rayonnement de fond cosmologique est encore bien plus loin et il nous fuit à 1090 fois la vitesse de la lumière , cependant on l'observe.
Ce qu'il faut considérer c'est la géodésique suivie le photon parti il y a environ 13, 7 milliards d'année dans un univers bien plus petit à l'époque et en expansion jusqu'à aujourd'hui. c'est un calcul classique qu'on trouve dans tous les bons ouvrages. Le sujet a déjà été traité sur ce forum.
Cordialement

[Daniel1958]

Bonsoir

Là c'est le record (connu) absolu.

Merci pour cette info insolite.

[Lansberg]

Bonjour,

on ne peut pas appliquer la loi de Hubble (v = c.z) pour des distances cosmologiques aussi grandes. Elle n'est valable que pour de faibles redshift ( en gros jusqu'à z ~ 0,5). Donc la vitesse de récession de régions situées à 46 Gal (z = 1090) ne peut pas être égale à c x 1090. D'autre part, v = Ho.d ne peut pas s'appliquer non plus. Les calculs reposent sur la RG.

Dans ce document, souvent cité, on trouve page 5 à 8 quelques explications (en anglais !) : https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310808.pdf

[Daniel1958]

Bonjour

Merci pour le document.

J'avais fait un vilain calcul à " la louche"

Donc la vitesse de récession des galaxies situées à 46.5 milliards d’années lumières est actuellement d'environ de 70* 46 500/3,26 soit += 998 000 km/s donc plus de trois fois la vitesse de la lumière

Sais-tu à peu près à combien on peut estimer cette vitesse de fuite par rapport. Un ordre d'idée ? 10 fois plus 100 fois plus ?

[Daniel1958]

Re

Pour

ne peut pas être égale à c x 1090

Je n'en suis pas l'auteur
Pourtant ça a l'air net

Bonjour
Le rayonnement de fond cosmologique est encore bien plus loin et il nous fuit à 1090 fois la vitesse de la lumière , cependant on l'observe.
Ce qu'il faut considérer c'est la géodésique suivie le photon parti il y a environ 13, 7 milliards d'année dans un univers bien plus petit à l'époque et en expansion jusqu'à aujourd'hui. c'est un calcul classique qu'on trouve dans tous les bons ouvrages. Le sujet a déjà été traité sur ce forum.
Cordialement

Et sur ton excellent document lors de l'inflation H = 10^62km s−^1Mpc^−1 on ne doit pas en être loin. Bon je triche mais c'est peut-être ça.

[Lansberg]

Le graphique page 7 du document cité, donne une vitesse de récession de 3,2.c environ pour le modèle d'univers actuel. C'est ce qu'on pourrait calculer à partir de la formule (1) page 5. Elle tient compte des différentes composantes de l'univers (matière sous toutes ses formes, énergie noire, rayonnement).

[Daniel1958]

Merci

Hé avec ma formule simple

Je me permettais de calculer très simplement la vitesse d'évasion de nos galaxies les plus lointaines. Je me suis servi de la constante de Hubble actuelle soit 100*0.70 Km/s/mégaparsec (environ 3,26 millions d'années-lumière) Donc la vitesse de récession des galaxies situées à 46.5 milliards d’années lumières est actuellement d'environ de 70* 46 500/3,26 soit += 998 000 km/s donc plus de trois fois la vitesse de la lumière

.

Donc l'approximation avec Hubble >>>>ça marche encore

[Lansberg]

Donc l'approximation avec Hubble >>>>ça marche encore

Oui, mais non !!
Ce n'est pas parce qu'on trouve un résultat semblable que c'est juste pour autant !

Le problème provient de la notion de distance en cosmologie qui présente plusieurs définitions : distance angulaire (distance séparant A et B au départ de la lumière), distance comobile (distance séparant A et B à la réception de la lumière dans un univers en expansion), distance de luminosité (calculée à partir de la lumière reçue d'un objet dont on connaît la luminosité intrinsèque. L'intensité diminue en fonction du carré de la distance et l'expansion accentue la diminution), temps de trajet de la lumière traduit en distance !!

Le D de la loi de Hubble (v= Ho.D) est une distance de luminosité établie grâce à l'étude de la luminosité des étoiles céphéides. La distance que tu utilises pour trouver ton résultat n'est pas une distance de luminosité mais une distance comobile. Tant que le redshift est faible (0,1) on peut confondre toutes ces distances (en gros jusqu'à 1,5 milliard d'al). Mais au-delà, ça diverge fortement.

[Daniel1958]

Oui c'est un coup de chance
Mais ç'est juste une vision "pragmatique" pour un ordre de grandeur et là ça tombe bien. Après bien sur ce n'est pas une distance de luminosité

J'en profite d'avoir un cosmologiste sur mon fil pour te poser deux questions :
Tu parles d'une distance comobile je fais une confusion mais là on n'est dans une distance hypothétique liée à l'expansion de l'univers ?
Quelle est la formule (sans doute liée à la masse d'un objet et sa luminosité) pour déterminer que nous ne verrons plus rien (à cause du cône de lumière). Car au bout du compte plus le cône d'élargit avec la distance moins il y a de photons à sa périphérie et donc pour l'observateur ?
Ps je ne parle pas de la sensibilité des instruments;

[Lansberg]

J'en profite d'avoir un cosmologiste..

Amateur !!

Tu parles d'une distance comobile je fais une confusion mais là on n'est dans une distance hypothétique liée à l'expansion de l'univers ?

Oui. Elle est calculée en fonction du modèle d'univers. Archi3 l'évoque dans son premier message.

Quelle est la formule (sans doute liée à la masse d'un objet et sa luminosité) pour déterminer que nous ne verrons plus rien (à cause du cône de lumière). Car au bout du compte plus le cône d'élargit avec la distance moins il y a de photons à sa périphérie et donc pour l'observateur ?
Ps je ne parle pas de la sensibilité des instruments;

Je ne saisis pas bien la question. Est-ce en lien avec l'horizon des événements ?

[Tourist77]

Bonsoir,

Je me permets d’intervenir en tant que touriste car il me semble qu’il y a méprise des deux côtés.

Le rayonnement de fond cosmologique est encore bien plus loin et il nous fuit à 1090 fois la vitesse de la lumière , cependant on l'observe.

Ceci est évidement faux. Si on considérait le décalage vers le rouge (environ 1100) de l’effet Doppler du à une vitesse relative alors on obtiendrait pas cette vitesse. D’ailleurs pour une vitesse «au delà de 1 fois c» il n’y aurait pas d’équivalent Doppler puisque celui ci est déjà infini à c.

D'autre part, v = Ho.d ne peut pas s'appliquer non plus. Les calculs reposent sur la RG.

Si, la formule s’applique toujours en tant que vitesse de récession. Avec le Ho actuel et une distance comobile D on trouve bien une vitesse 3,3c. Si on représente la trajectoire d’un objet comobile dans un repère (d;t) où t est le temps cosmologique et d un axe de distance comobile alors cette vitesse est bien la dérivée de la trajectoire, c’est à dire l’angle de là tangente pour d=46 milliards d’années. Ce n’est peut être pas un hasard si une autre «méthode orthodoxe» retombe sur le même résultat, je ne suis pas allé voir pour être honnête.

Bonne soirée

[Daniel1958]

Amateur mais ..doué

Je vais essayer de m'exprimer clairement (et j'ai du mal).
Si on prend une étoile elle émet un rayonnement plus elle est loin plus la sphère du rayonnement s'élargit en fonction de la distance à parcourir.
Mais le nombre de photons (bien que très grand) au départ du flash n'est pas infini et à des distances très très grande et en fonction peut être de la géométrie on peut très bien ne plus recevoir de photons de cette étoile.

Après je ne sais pas si c'est lié aussi changement de longueur d'onde (perte d'énergie) du photon en fonction de la longueur du voyage pour nous parvenir et de son "interaction avec l'expansion) où
Le problème lié à la sphère de rayonnement qui n'a plus que quelques photons à nous parvenir.
Mais j'ai lu ceci

Mais il y a en plus cette approche un deuxième cercle est à 60 milliards d'années-lumière de rayon représente le dernier photon qui pourrait arriver sur terre dans plusieurs milliards d'années

[Tourist77]

Bonsoir Daniel,

Le fait que la sphère de photon issue d’un objet finisse par se «diluer» avec la distance est le principe même du calcul de la distance de luminosité en astronomie. C’est un calcul de corps noir par unité d’angle solide puis par flux de photons reçu sur un champ de vision délimité qui va forcément diminuer quand un objet est éloigné.

Des photons qui partent aujourd’hui d’une distance comobile de 60 milliards d’années lumière (c’est à dire hors de notre bulle d’univers visible) ne nous parviendront jamais. Les photons les plus éloignés que l’on recevra dans un avenir lointain sont ceux qui partent aujourd’hui d’une distance de 15milliards d’années lumière environ, en distance comobile.

[Daniel1958]

Merci

Là je bloque car : dans j'ai bien lu que jusqu'à à 60 milliards AL ce sera le dernier photon reçu sans doute dans des longueurs d'ondes trés trés grandes ?

Ce que je ne comprends pas (je suis lourd) c'est dans notre univers visible (mais pas observable) les galaxies externes fuitent à 3,3 C mais les photons émis (dans l'autre sens) vers nous vont aussi voyager et en admettant que notre position reste telle-quelle il devraient nous parvenir sauf si nous subissons aussi l'expansion.

Là on est bien dans un cas ou l'expansion va dans un sens et les photons dans l'autre et restent sans cesse émis. Après c'est sûr il y a des limites Cosmologiques et mathématiques. On m'a souvent parlé du taux l'expansion et de la lumière qui n'arrivait plus à rattraper la vitesse qui augmente sans cesse là c'est clair. Mais dans notre cas ce n'est pas dans le même sens mais en sens inverse

[Tourist77]

C’est trés simple. On sait que l’espace à 46 milliards d’années lumière se déplace à 3,3c. On sait aussi que cette vitesse est proportionnelle à la distance par la loi de Hubble v=H.D. Je te laisse deviner quelle partie de l’espace va à c.
Réponse au cas où : 46/3,3=14 j’avais dit 15 mais ce sont des ordres de grandeur. C’est la zone de l’espace qui va à c, et forcément les photons qui partent de plus loin n’arrivent jamais. C’est un horizon des évènements en langage RG.

[Lansberg]

Bonsoir,

C’est trés simple. On sait que l’espace à 46 milliards d’années lumière se déplace à 3,3c. On sait aussi que cette vitesse est proportionnelle à la distance par la loi de Hubble v=H.D. Je te laisse deviner quelle partie de l’espace va à c.
Réponse au cas où : 46/3,3=14 j’avais dit 15 mais ce sont des ordres de grandeur. C’est la zone de l’espace qui va à c, et forcément les photons qui partent de plus loin n’arrivent jamais. C’est un horizon des évènements en langage RG.

La région pour laquelle la vitesse de récession vaut c correspond à la sphère de Hubble mais ce n'est pas l'horizon des événements qui est un peu plus éloigné (~ 17 Gal). Les deux finiront par se confondre dans un futur lointain.
Les galaxies à l'horizon des évènements ont donc une vitesse > c.

[Tourist77]

La région pour laquelle la vitesse de récession vaut c correspond à la sphère de Hubble mais ce n'est pas l'horizon des événements qui est un peu plus éloigné (~ 17 Gal). Les deux finiront par se confondre dans un futur lointain. Les galaxies à l'horizon des évènements ont donc une vitesse > c.

Oui je comprends. La logique de ce que j'expliquais reste vraie mais je n'ai pas tenu compte du fait que H va diminuer à l'avenir donc la zone à 14 milliards d'années lumière qui va actuellement à c ira un peu moins vite à l'avenir et donc les photons pourront passer cette "ancienne barrière".

Merci pour la précision. C'est la raison pour laquelle je n'interviens pas en général, en voulant corriger une réponse on amène soi même son lot d'erreur. Je m'en tiendrait à ma première façon comme dit le poète.

Bonne journée

[Lansberg]

Là je bloque car : dans j'ai bien lu que jusqu'à à 60 milliards AL ce sera le dernier photon reçu sans doute dans des longueurs d'ondes trés trés grandes ?......

Cette valeur est en lien avec la notion d'horizon des événements : voir page 3, schéma3, du document que j'ai cité.
C'est un diagramme d'espace temps dit "conforme" qui a l'avantage de décrire toute l'histoire de l'univers depuis le bigbang jusqu'à l'infini des temps. On dilate d'une certaine manière l'axe vertical du temps par rapport au schéma 2 de telle sorte que le cône de lumière passé ne soit plus déformé.

Ce dernier montre bien, qu'actuellement, nous ne pouvons pas recevoir la lumière d'objets situés au-delà de 46 Gal (en distance comobile). La lumière que nous captons de ces objets est partie peu de temps après le bigbang lorsque l'univers avait 380 000 ans et constitue le fond diffus cosmologique (FDC) c'est à dire l'image la plus ancienne de l'univers que nous puissions observer.
Au moment du départ de cette lumière les régions en question étaient bien plus proches de nous, à environ 42 millions d'a.l (distance angulaire) et elles nous fuyaient avec une vitesse d'au moins 50.c. Il a fallu attendre que le taux d'expansion diminue suffisamment pour que les photons venant vers nous puissent nous atteindre. Cela aura nécessité près de 13,8 milliards d'années. Pendant cette durée de voyage, la longueur d'onde des photons émis a augmenté d'un facteur ~1100 à cause de l'expansion, passant du proche infrarouge aux micro-ondes, domaine dans lequel on les observe.
Les régions émettrices du FDC ont évolué pour donner des galaxies qui sont à ~ 46 Gal et qui nous fuient avec une vitesse de 3,3.c. On se rend compte que ce n'est pas parce qu'un objet nous a toujours fui avec une vitesse >c qu'on ne peut pas recevoir sa lumière !

Dans le futur, le cône de lumière passé va s'agrandir permettant d'observer des régions au-delà de 46 Gal mais à cause de l'expansion accélérée de l'univers, même à l'infini des temps, on ne pourra pas recevoir de lumière d'une distance infinie. C'est limité par l'horizon des événements. Il sera impossible de recevoir la lumière partie 380 000 ans après le bigbang de régions se situant à plus de 62 Gal (ou de galaxies actuellement à ~17Gal).
L'univers extra-galactique deviendra de moins en moins lumineux dans le visible et l'expansion emportera toujours plus loin les galaxies avec lesquelles nous ne sommes pas liées.

[Daniel1958]

Bonjour

Je suis têtu lourd et bête mais je ne comprends pas.

Attention c'est une expérience de pensée simple. J'imagine que nous sommes au centre de la sphere et nous y resterons. L'horizon cosmologique observable a un rayon de 46 Mds Al donc on suppose que les galaxies les plus lointaines dont on voit la lumière émise dans le passé il y 13 Mde années sont situées "maintenant" à plus de 46 Mde AL et s'éloignent à 3.3 fois C du fait de l'expansion accélérée de l'univers.

On est d'accord cette vitesse de recession est 3.3 C ne va pas cesser d'augmenter. Mais c'est par rapport à la terre (dans notre expérience de pensée) et c'est différent pour d'autres galaxies plus proches de ces galaxies éloignées.

Donc admettons un flash de lumière qui part maintenant.
Les photons voyagent à C (leur vitesse reste constante et l'expansion de l'univers n'augmente pas le trajet) en vitesse comobile.
Du fait de l'expansion ils vont perdre de l'énergie en fonction de E = hf.
Mais si nous restons dans une région "statique" "centrale" pour l'exemple lié par la gravité nous recevrons dans 46 milliards d'années les photons (vraiment tré peu) du flash émis le 15/04/2022 .

Je ne vois pas la faille . Bon on peut estimer que la sphère de rayonnement de la galaxie émettrice permet malgré sa dilatation de recevoir encore des photons et que nos instruments pourront détecter le moindre photon même de très basse énergie

[ordage]

Bonjour,

on ne peut pas appliquer la loi de Hubble (v = c.z) pour des distances cosmologiques aussi grandes. Elle n'est valable que pour de faibles redshift ( en gros jusqu'à z ~ 0,5). Donc la vitesse de récession de régions situées à 46 Gal (z = 1090) ne peut pas être égale à c x 1090.

Bonjour
Effectivement parler de vitesse n'est pas correct pour un redshift cosmologique. D'ailleurs la notion mathématiquement rigoureuse de" vitesse" d'un objet distant en RG (dans un espace-temps courbe) est contestée. Cf Wittgenstein qui la considère comme une faute grammaticale!
Cordialement

[Lansberg]

On est d'accord cette vitesse de recession est 3.3 C ne va pas cesser d'augmenter.

A priori oui, l'univers étant de plus en plus dominé par l'énergie noire.

Mais c'est par rapport à la terre (dans notre expérience de pensée) et c'est différent pour d'autres galaxies plus proches de ces galaxies éloignées.

Un observateur à 20 Gal de nous, devrait logiquement définir une sphère autour de lui correspondant à son univers observable dont le rayon est aussi de 46 Gal ! Nos deux univers observables se recoupent en partie.

Donc admettons un flash de lumière qui part maintenant.
Les photons voyagent à C (leur vitesse reste constante et l'expansion de l'univers n'augmente pas le trajet) en vitesse comobile.
Du fait de l'expansion ils vont perdre de l'énergie en fonction de E = hf.
Mais si nous restons dans une région "statique" "centrale" pour l'exemple lié par la gravité nous recevrons dans 46 milliards d'années les photons (vraiment tré peu) du flash émis le 15/04/2022 .

Je ne vois pas la faille .

Pour espérer recevoir les photons en question, il faudrait que le taux d'expansion de l'univers tende vers 0 et même dans ces conditions il faudrait beaucoup plus de 46 milliards d'années pour les recevoir.
Mais aux dernières nouvelles notre univers ne répond pas à ce modèle (qui est celui qu'on imaginait avant 1998).
Le taux d'expansion va bien diminuer mais devenir constant (à cause de la constante cosmologique, à condition qu'elle soit bien constante) et l'expansion de l'univers connaîtra une croissance exponentielle. Pour cette raison cela interdit de pouvoir envoyer un "signal lumineux" à une distance infinie.
A quelle distance maximale (actuelle) se situe la source qui recevra à l'infini des temps le photon que j'émets aujourd'hui dans sa direction ? le calcul (ou le graphique que j'ai déjà cité) montre que c'est de l'ordre de 17 Gal. Cela correspond à l'horizon des événements actuels.
Du coup il est à jamais impossible de recevoir un signal partant d'une source située à 46 Gal (ou l'inverse, cad d'envoyer un signal vers cette source). Le mieux qu'on puisse espérer, c'est de recevoir à l'infini des temps un signal parti en gros à l'époque du bigbang d'une source située à 62 Gal.

[Daniel1958]

Tu vas dire je suis bête et tu auras raison mais c'est peut-être un problème de conditions mal posées.

On est d'accord sur notre Galaxie qui est à 46,5 Gal émettra en permanence des photons en un rayonnement de forme sphérique. Après là je ne sais pas comment sont les photons car la galaxie ne se déplace pas. C'est dû à la vitesse de l'expansion de l'univers qui varie en fonction de la distance. Une galaxie proche pourra voir une vitesse de fuite bien plus faible. Donc il y a une certaine relativité (dans le sens relatif) dans la vitesse d'expansion qui dépend de la distance.

Est-on d'accord que l'on peut tracer une ligne droite imaginaire entre cette galaxie et notre terre (au centre) ?

Les photons émis à 46.5 Gal voyage à C et sont insensibles au niveau distance à l'expansion de l'univers mais ils vont en contrepartie perdre de l'énergie et avoir des longueurs d'ondes de plus en plus longues en fonction de E = hf Est-on d'accord ?

Si et seulement si on reste statique par effet gravitationnel avec Andromède. Je sais bien que c'est impossible.

Dans ce cas-là en admettant que nous sommes "restés dans la même zone centrale sans subir l'expansion". On devrait bien recevoir ces photons 46,5 Gal sous forme d'onde (à définir) ?

Après effectivement si nous subissons l'effet de l'expansion ce n'est plus la même chose (effet angulaire ou autre)