Expansion de l'espace aussi au sein du système solaire ?

[curiossss]

Bonjour,

L'Espace est en expansion :
Je me pose des questions si cette expansion agit aussi au sein des systèmes solaires, et au sein des galaxies, ou bien juste dans les zones où les champs gravitationnels sont pratiquement (très) nuls...?

S'il est en expansion au sein de notre système solaire et qu'on ne l'a pas constatée au sein de notre système solaire alors pourrait-elle être compensée par une masse solaire plus importante que prévu ? (mais la gravitation est centrée alors que l'expansion de l'espace est globale...)
Si l'espace n'est pas en expansion dans notre système solaire il y a-t-il une théorie qui l'explique ?

Merci
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[curiossss]

Ah désolé, j'avais cherché mais c'est maintenant que je vois que la question avait déjà été posée.

Réponse :
Parce que l'expansion ne s'applique qu'à une échelle où l'univers peut être considéré comme homogène et isotrope, ce qui n'est le cas qu'à l'échelle des superamas. De plus elle n'a lieu qu'entre structures non liées gravitationnellement.

Une question quand même : cette constatation a-elle donné lieu à une théorie qui l'explique ?

[Deedee81]

Salut,

C'est dû au fait que le système est lié. L'expansion est en roue libre. C'est comme jeter une pierre vers le haut, une fois lancée elle continue à monter toute seule.
Si tu as deux objets liés d'une manière ou d'une autre (par exemple par la gravité et la formation du système solaire), ils ne s'éloignent pas et donc ne le feront pas dans l'avenir car rien ne les pousse à le faire en réalité.

Je ne m'avancerai pas pour l'accélération de l'expansion (qualifiée d'énergie noire, à tort ou à raison). On ne connait rien de sa nature ou peu s'en faut. Et on ignore si elle agit localement sur le système solaire (impossible à mesurer). Mais c'est possible et en cas d'emballement de l'accélération ça donne des spéculations comme https://fr.wikipedia.org/wiki/Grand_d%C3%A9chirement

Pour revenir à l'expansion "normale". On peut avoir une explication plus solide. L'univers étant modélisé (pas trop mal quand même) par la meilleure théorie validée qu'on ait : la relativité générale. On peut décrire ça avec la RG. Mais c'est trèèèèèès compliqué. Pour un univers homogène là ça va, les équations sont solubles à la main. Mais si tu veux décrire une hétérogénéité (comme le système solaire) liée gravitationnellement dans un univers (qu'on peut supposer en première approximation homogène) ça devient trèèèèès compliqué. Je sais juste que dans ce cas le système reste lié sans expansion. Mais il faut le faire numériquement, sur ordinateur. Peut-être que quelqu'un ici à les données ou un lien sur les données numériques (et leur analyse). On verra.

[curiossss]

Je viens de me rendre compte d'une chose :
si l'expansion ne se fait que dans les régions où le champ gravitationnel est très très faible (c'est une constatation), alors comment a-t-elle fait lorsque l'univers était beaucoup plus compact (et donc des champs gravitationnels plus intenses partout) ?
Il y a une source d'énergie liée à l'expansion ? (j'avoue m'être peu intéressé à cette question, je crois savoir que l'énergie noire est juste responsable de l'accélération de l'expansion elle a été imaginée ad hoc pour ça).

LA RG explique l'expansion sans source d'énergie ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

si l'expansion ne se fait que dans les régions où le champ gravitationnel est très très faible (c'est une constatation)

Comment constates-tu ça ? Tout ce que tu peux dire c'est que la vitesse de récession ne peut être mesurée que pour une grande distance (sinon c'est trop faible pour être mesurable) ou localement dans notre système solaire par analyse de son historique. Ca fait quand même peu pour juger !

Et sur une grande distance, la gravité qu'on y trouve est la gravité moyenne pour l'univers, ce n'est pas particulièrement faible.

Mais j'ai peut-être une idée de ce à quoi tu penses : gravité forte => système lié ? C'est ça ? Si oui alors réponse ci-dessous.

alors comment a-t-elle fait lorsque l'univers était beaucoup plus compact (et donc des champs gravitationnels plus intenses partout) ?

Pour avoir un système lié il ne faut pas (seulement) une gravité forte mais il faut aussi une asymétrie et une situation favorable (par exemple température faible). Or l'univers est homogène globalement à 10^-5 près (et en particulier le gaz primordial bien observé avec WMAP et Planck). Et là.... pas de système lié (il a fallu un refroidissement considérable pour que les "grumeaux" dépassent la masse de Jeans et ne forment des systèmes liés en effondrement (donnant les grandes structures).

EDIT utile : https://fr.wikipedia.org/wiki/Instab...Masse_de_Jeans

Il y a une source d'énergie liée à l'expansion ? (j'avoue m'être peu intéressé à cette question, je crois savoir que l'énergie noire est juste responsable de l'accélération de l'expansion elle a été imaginée ad hoc pour ça).

Non.

LA RG explique l'expansion sans source d'énergie ?

Oui. Et c'est la même chose qu'en gravité newtonienne (ça peut surprendre). Un système global statique est impossible. C'est instable (curieusement Newton l'avait remarqué mais.... ça avait échappé à Einstein !!! C'est Lemaître qui lui a montré. Dois-je préciser que ça a fait râler Einstein ? Il a qualifié ça de "la plus grande erreur de sa vie", enfin, il faisait référence plutôt à la croyance sans preuve en un univers statique). Et donc ça entre spontanément en contraction ou expansion. Et c'est comme l'exemple de la pierre, ça marche tout seul après (on ne sait pas comment la pierre a été lancée, le tout début de l'univers est inconnu).

[curiossss]

Oui. Et c'est la même chose qu'en gravité newtonienne (ça peut surprendre). Un système global statique est impossible. C'est instable (curieusement Newton l'avait remarqué mais.... ça avait échappé à Einstein !!! C'est Lemaître qui lui a montré. Dois-je préciser que ça a fait râler Einstein ? Il a qualifié ça de "la plus grande erreur de sa vie", enfin, il faisait référence plutôt à la croyance sans preuve en un univers statique). Et donc ça entre spontanément en contraction ou expansion. Et c'est comme l'exemple de la pierre, ça marche tout seul après (on ne sait pas comment la pierre a été lancée, le tout début de l'univers est inconnu).

Il y a un autre exemple de système jamais en équilibre : une onde électro-magnétique. L'expansion et contraction ne sont pas obligatoirement exclusifs s'il y a échange entre deux potentiels pour parler simple.
La RG exclut cette hypothèse (bigbang suivi d'un big crunch et ainsi de suite) ?

[Deedee81]

Il y a un autre exemple de système jamais en équilibre : une onde électro-magnétique.

Je ne comprend pas ce que serait une onde en équilibre ou en déséquilibre. Peut-être veux tu parler de l'oscillation. Alors c'est vrai. Mais il y a une meilleure analogie (bien qu'on ait ici de la répulsion).

Un système infini (ou fini sans bord avec une topologie compacte) avec des charges de même signe séparées ne peut pas être statique. C'est en fait typique des forces en 1/r². Qu'elles soient attractives ou répulsives. Au moins avec un modèle simple c'est assez facile à démontrer (et essayer toutes sortes de comportement des forces avec la distance)

La RG exclut cette hypothèse (bigbang suivi d'un big crunch et ainsi de suite) ?

Non, ce n'est pas exclut. Même si l'observation actuelle ne semble pas conduire à ça. Mais bon, y a rien de plus difficile à prédire que l'avenir
https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_cyclique

De même qu'on pourrait très bien avoir une partie de l'univers en contraction et une autre en expansion (ou plus complexe encore). C'est les cosmologies non homogènes. Mais évidemment, l'univers observable est homogène (à très peu de chose près à grande échelle). Et donc on adopte le principe cosmologique (homogène, isotrope, partout même au-delà) qui simplifie drôlement la vie et de toute façon, par définition, on ne sait pas vérifier ce qui est au-delà de l'univers observable. Mais il n'empêche que ça existe sur papier.
(EDIT attention, pour les modèles numériques tenant compte du fait qu'à petite échelle ce n'est pas homogène, heureusement pour nous , on parle aussi de cosmologie non homogène, là c'est moins spéculatif. Juste très compliqué)

Note qu'une des (nombreuses) explications possibles de l'accélération de l'univers est un univers non homogène !!!! (l'accélération serait alors un biais des observations). Mais cela nécessite que nous (la voie lactée) occupions le centre d'une région de densité différente (la région en question est l'univers observable). Cela nous donne une position privilégiée. Hors depuis la fin du géocentrisme les physiciens n'aiment pas trop "nous mettre au centre des choses" Donc je suppose que cela explique en partie que cette hypothèse soit peu appréciée. Ce qui bien entendu ne peut constituer une preuve de validité ou qu'elle est fausse. Faudra plus de mesures (et elles ne sont pas faciles. Je crois que le JWST va apporter beaucoup d'infos sur l'accélération de l'expansion. EDIT je confirme, merci google ).

EDIT pour le plaisir, ce modèle spéculatif m'avait donné des noeuds dans la tête quand je l'avais potassé
https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_mixmaster

[curiossss]

EDIT pour le plaisir, ce modèle spéculatif m'avait donné des noeuds dans la tête quand je l'avais potassé
https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_mixmaster

Dis donc, ce mode d'oscillation est presque celui d'un ballon parfaitement élastique qu'on comprime puis qu'on relâche... On pourrait utiliser le modèle d'univers de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker pour étudier un ballon ? ^^

Plus sérieusement : il y aurait-il une 'élasticité' de l'espace, dans le sens qu'une dilatation/contraction ferait varier un potentiel qui le ferait repartir en sens inverse sur le mode vibratoire (comme un ressort quoi !) ? Une théorie dans ce sens ?

[invite40271050]

Bjr , Il me semble que pour la "phase" actuelle, l'univers se " dilate" (expansion). Ca ne veut pas dire qu'il ne se contractera pas ....un jour ( loin ,loin,loin.....) Big crunch.
On ne peut dire que ce soit...rapide. Forte chance que la terre n'existera plus...bien avant.
Mais par endroit , y apas forcément expansion (meme le contraire). Donc on devrait dans pas mal de temps, se prendre une galaxie dans les dents ! (Centaure si je ne me trompe)
Bonne cogitation....stellaire.

[Deedee81]

Salut,

Plus sérieusement : il y aurait-il une 'élasticité' de l'espace, dans le sens qu'une dilatation/contraction ferait varier un potentiel qui le ferait repartir en sens inverse sur le mode vibratoire (comme un ressort quoi !) ? Une théorie dans ce sens ?

J'ai déjà vu un article qui définissait une telle notion d'élasticité. Je dois dire que je n'ai pas trop creusé (j'ai une vue plutôt relationnelle de l'espace-temps, l'espace-temps étant définis par les relations entre objets et par ce qui s'y passe, et étant donné l'invariance par difféomorphisme l'espace-temps n'a pour moi aucune substance autre que ces relations. Par conséquent parler d'élasticité me parait très artificiel. Mais attention, ce n'est qu'une question de goût. Ca peut quand même se définir, un peu comme lorsqu'on définit l'impédance du vide ou la température d'un rayonnement, ou même les masses effectives des trous dans les semi-conducteurs).

Ce n'est pas l'article que j'avais vu (qui était d'une femme dont le nom m'échappe) :
https://dournac.org/sciences/general...ity/node2.html
et je ne sais pas ce que ça vaut, donc à prendre avec de grosses pincettes.

[Pio2001]

Une question quand même : cette constatation a-elle donné lieu à une théorie qui l'explique ?

Oui. Les détails sont dans ce message : https://forums.futura-sciences.com/q...ml#post6924707

[curiossss]

Super ! Merci.

[curiossss]

Merci Pio2001, la lecture était intéressante. Mais je reste sur ma faim concernant notre système solaire. Dans l'article on parle de l'influence de l'expansion sur la virialisation donc bien avant la formation des systèmes solaires.

Je vais essayer de résumer le problème, signalez les erreurs de déduction svp :
Si un système est lié par des forces gravitationnelles suffisantes, l'expansion ne pourra pas le défaire. S'il n'est pas lié (vitesses supérieures aux vitesses de libération) alors l'expansion laisse des traces visibles (c.a.d. qu'on constatera que les distances entre les masses augmentent avec le temps).
Ok.
Mais cela n'implique pas que l'expansion de l'espace ne peut pas avoir lieu aussi dans un système lié : c'est notre déduction des masses en présence qui serait être faussée.
De même dans un système non lié les forces gravitationnelles continuent à agir, mais trop faiblement pour être dominantes.

Donc je reviens à ma question initiale : si l'expansion se manifeste aussi dans notre système solaire aurait-on le moyen en analysant finement les orbites planétaires et la proche banlieue solaire accessibles avec nos télescopes, de la mettre en évidence ?

Je ne suis pas sûr (et c'est pour cela que je fais appel aux astronomes et mathématiciens) si dans des conditions idéales (gravitation localement très faible) on serait à même d'affirmer qu'il y a une dilatation de l'espace dans le système solaire, car on ne connait pas exactement les masses en jeu, et on pourrait surestimer toutes les masses du système solaire sans le savoir.
Quelqu'un a entendu parler d'études concernant ce sujet ?

(Il y a déjà eu des questions sur ce thème concernant la distance Terre-Lune mais je ne pense pas que ce soit le meilleur cas d'étude possible : les masses sont trop proches, la gravitation et les irrégularités de surface et densités écrasent totalement les effets d'une éventuelle dilatation de l'espace.
Il faut regarder le plus loin possible de notre soleil, mais dans une région où on connait les masses en présence...)

Merci.

[yves95210]

Salut,

Si tu as bien lu l'explication donnée par physeb2 dans le fil cité par Pio, les structures gravitationnellement liées (galaxies et amas) sont des régions de l'espace dont la courbure positive (due à une densité de matière supérieure à la densité critique) a commencé par ralentir l'expansion et a fini par entraîner la contraction, jusqu'au moment où celle-ci a été contrecarrée par l'agitation thermique de la matière et a fini par se "virialiser", c'est-à-dire arriver à un équilibre entre l'énergie potentielle gravitationnelle et l'énergie cinétique des particules. Sans cet équilibre, qui se traduit par un taux d'expansion nul, la région serait encore en train de se contracter et aurait donc un taux d'expansion négatif.

Le système solaire faisant partie d'une galaxie, il se situe donc dans une telle région (dans laquelle il s'est formé), et l'expansion (telle qu'on peut la calculer à l'échelle où l'univers observable est approximativement homogène et isotrope) ne peut pas s'y manifester.

[pm42]

Le message de physeb2 est d’ailleurs marqué comme référence en vert et j’ai rarement lu aussi clair et précis.

[curiossss]

C'est possible que ce soit très clair pour vous mais ne présumez pas que cela le soit pour tout le monde.
Pouvez-vous donner une réponse tranchée à ma question ou bien ça se discute encore entre théoriciens ?
On oublie pour l'instant l'accélération de l'expansion.

Prenons l'analogie du ballon qui gonfle : les points à sa surface s'écartent les uns des autres. On va dire qu'ils s'attirent comme le fait la matière dans notre univers.

A) Ma première interprétation de ce que j'avais lu auparavant :
Certains de ces points sont en orbite mutuelle (liés gravitationnellement) et tendent à rester groupés sous l'effet de leur gravitation et donc, tous ceux appartenant au même groupe lié gravitationnellement, ne s'écartent pas.
N'empêche que toutes les régions de la surface du ballon se sont dilatées dans les mêmes proportions, qu'il y ait des points dessus ou pas.

B) Ce qui ressort de cette discussion :
Pour garder la même analogie du ballon, sur le ballon en expansion les régions occupées par des points liés gravitationnellement ne sont plus en expansion. Le sont uniquement les régions entre les groupes de points. Ce qui implique que le ballon va se bosseler, certaines régions en expansion, d'autres pas.
Ai-je bien compris ?
Si oui l'Expansion n'est pas indépendante de la répartition de masses (et énergies ?) dans l'Univers.

Attention :
Il peut y avoir confusion dans le mot Expansion je reprécise :
. Dans le scénario A) de notre ballon, l'expansion se fait de façon indépendante des points, ce sont les points qui réajustent leur position respectives (c.a.d. les masses réajustent leurs positions respectives en transformant leur gain d'énergie potentielle en vitesse vers le centre de gravité du groupe, s'opposant à l'expansion)
Dans ce scénario on regarde le décalage vers le rouge d'un superamas lointain et on déduit directement le taux d'expansion.
. Dans le scénario B) les groupes de points ne sont pas affectés par l'expansion puisqu'elle ne s'effectue qu'entre les groupes (les masses dans les systèmes liés ne gagneraient pas en énergie potentielle à cause de l'expansion)
Dans ce scénario il faut tenir compte de la dilatation non uniforme de l'espace.

donc entre les scénario A et B le mot Expansion n'a pas le même sens :
Dans A la distance du centre de gravité des superamas jusqu'à nous donne directement le taux d'expansion de l'univers (via le redshift),
dans B la droite qui va de nos yeux jusqu'aux superamas observés doit être découpée en segments (car le décalage vers le rouge ne se fait que dans les régions en expansion) ayant chacun subit une dilatation ou pas en fonction de la présence de la matière dans les régions traversées par la lumière dans le passé (car les superamas se déplacent !) pour pouvoir déduire ensuite le taux d'expansion.

D'après cette discussion vous confirmez c'est le scénario B ?

[Pio2001]

Donc je reviens à ma question initiale : si l'expansion se manifeste aussi dans notre système solaire aurait-on le moyen en analysant finement les orbites planétaires et la proche banlieue solaire accessibles avec nos télescopes, de la mettre en évidence ?

Bonjour, à vue de nez, cela me paraît un peu limite.
Au rythme de l'expansion de l'espace, la distance entre la terre et la Lune augmenterait de 2 centimètres par an.
On est capable de mesure la distance entre la Terre et le Lune à 2 cm près par télémétrie laser. Le problème, c'est que je ne sais pas si cette distance est stable à ce point, étant données le perturbations que subissent les orbites des corps du système solaire.

Je ne suis pas sûr (et c'est pour cela que je fais appel aux astronomes et mathématiciens) si dans des conditions idéales (gravitation localement très faible) on serait à même d'affirmer qu'il y a une dilatation de l'espace dans le système solaire, car on ne connait pas exactement les masses en jeu, et on pourrait surestimer toutes les masses du système solaire sans le savoir.

Non, car si les masses étaient différentes, les orbites seraient différentes, mais stables. L'orbite de la Lune serait plus éloignée de quelques centimètres, par exemple, et cela ne bougerait plus. Tandis qu'avec une expansion de l'espace, le rayon de l'orbite augmenterait chaque année.

Quelqu'un a entendu parler d'études concernant ce sujet ?

Cela m'étonnerait, car, si j'ai bien compris les explications de Physeb2, la relativité générale ne le permet pas. Il faut se rappeler le principe de base de la relativité générale : la géométrie de l'espace-temps est gouvernée par son contenu. Donc les masses du Soleil et des planètes du système Solaire déterminent la courbure de l'espace-temps dans le système solaire (et l'expansion ou la contraction de l'espace dans le système solaire). Par conséquent, ce qui peut jouer, c'est la perte de masse à cause du vent solaire qui disperse la matière du Soleil en dehors du système solaire.
Or, cela a pour conséquence une modification infime des orbites selon la loi de Newton, plus une correction relativiste infinitésimale.

Le système solaire n'est pas un gaz homogène en expansion, comme l'univers. Ce sont des corps massifs en orbite stable. Par conséquent, l'expansion de l'espace du big bang n'y a pas de sens. Ce qui arrive à l'espace-temps dans le système solaire, c'est l'évolution de son champ gravitationnel en fonction de la masse que le Soleil perd au cours du temps. Cela ne suit pas du tout la loi de Hubble.

(Il y a déjà eu des questions sur ce thème concernant la distance Terre-Lune mais je ne pense pas que ce soit le meilleur cas d'étude possible : les masses sont trop proches, la gravitation et les irrégularités de surface et densités écrasent totalement les effets d'une éventuelle dilatation de l'espace.
Il faut regarder le plus loin possible de notre soleil, mais dans une région où on connait les masses en présence...)

Le problème est que pour mesurer les distances à quelques centimètres près, il faut faire de la télémétrie radar ou laser.
Laser, on peut le faire avec la Lune grâce aux réflecteurs déposés à la surface de la Lune et qui renvoient le faisceau laser vers la Terre.
Pour la télémétrie radar, on l'a fait jusqu'à Vénus me semble-t-il, avec des radio-téléscopes géants. Mais le flash radar n'était pas renvoyé par un réflecteur précis à la surface de Vénus, cela m'étonnerait que la distance obtenue soit précise au centimètre près. Selon la face de Vénus tournée vers la Terre, j'image que cela doit varier de quelques mètres ou quelques dizaines de mètres en fonction de l'altitude des terrains. Peut-être même que la distance obtenue n'est même pas précise à 10 kilomètres près si l'écho radar est très faible et difficilement détectable.

[Pio2001]

D'après cette discussion vous confirmez c'est le scénario B ?

Je ne suis pas expert, mais à mon avis oui, pour la raison suivante : le facteur d'échelle de l'espace se mesure avec la longueur d'onde d'un photon. Or, lorsqu'un photon approche d'une galaxie, le champ gravitationnel de cette dernière donne de l'énergie au photon (il chute dans le champ gravitationnel), et il devient donc décalé vers le bleu (la couleur d'un photon définit son énergie).
A mon avis, le fait que le photon ait été décalé vers le bleu par un champ gravitationnel veut dire qu'il est passé dans une zone où l'espace est plus contracté. Le facteur de contraction est donné par la réduction de la longueur d'onde du photon, car la couleur d'un photon, ce n'est pas seulement son énergie, c'est aussi sa longueur d'onde.

Donc on retrouve bien ton scénario B : le trajet du photon est découpé en plusieurs segments, dans lesquels il rougit et bleuit alternativement, selon qu'il s'approche ou qu'il s'éloigne d'un amas de galaxies.
A moins que je ne me trompe du tout au tout, cela doit vouloir dire que le photon a traversé des régions de l'univers où l'espace était plus ou moins contracté.

[physeb2]

Bonjour,

Donc on retrouve bien ton scénario B : le trajet du photon est découpé en plusieurs segments, dans lesquels il rougit et bleuit alternativement, selon qu'il s'approche ou qu'il s'éloigne d'un amas de galaxies.
A moins que je ne me trompe du tout au tout, cela doit vouloir dire que le photon a traversé des régions de l'univers où l'espace était plus ou moins contracté.

C'est correcte. Je préciserai que l'effet que décrit Pio est aussi connu comme "redshift gravitationnel". Donc en efft, a l'interieur d'un amas colapsé il n'y a pas de d'expansion. Cependant, le photon en allant vers le centre de l'amas, il va bleuir puis en en s'en extirpant il va rougir par l'effet de la variation du potentiel gravitationel. Dans le cas d'un objet bien colapsé, l'energie gagnée (bleuissement) va être égale a l'énergie perdue (rougissement).

Pour les plus curieux, ou les plus avancés: Il est a noté que dans le cas ù le photon commence a rentrer dans une zone qui commence a colapser, il y a une asymétrie possible dans des cas particuliers, connu sous le nome d'effet Rees-Sciama. Cet effet esy pris en compte dans les études de l'effet Sachs-Wolf Intégré.

Pour les très avancés qui parlent anglais et qui sont spécialistes du CMB: un article de l'excellent Uros Seljak : https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/19....549S/abstract

[curiossss]

Merci à Pio2001 et Physeb2 d'avoir pris le temps de donner cette réponse détaillée.

Juste un petit commentaire qui me vient à l'esprit :

C'est correcte. Je préciserai que l'effet que décrit Pio est aussi connu comme "redshift gravitationnel". Donc en efft, a l'interieur d'un amas colapsé il n'y a pas de d'expansion. Cependant, le photon en allant vers le centre de l'amas, il va bleuir puis en en s'en extirpant il va rougir par l'effet de la variation du potentiel gravitationel. Dans le cas d'un objet bien colapsé, l'energie gagnée (bleuissement) va être égale a l'énergie perdue (rougissement).

On est donc dans le cas B) et la lumière qui nous parvient provenant de superamas lointains donc anciens a traversé diverses régions de l'espace. Certaines de ces régions étaient des amas ou des galaxies et la lumière y subit un décalage vers le bleu puis vers le rouge et ressort du puits gravitationnel avec la même longueur d'onde qu'en entrant.
Donc si sur la distante séparant le superamas jusqu'à nos yeux la lumière a voyagé 40% du chemin dans des puits gravitationnels et 60% du chemin dans de l'espace en expansion, lorsque l'astronome doit estimer la distance en fonction du redshift il doit savoir, pour calculer correctement la distance, que la distance qu'il va obtenir ne correspond qu'aux 60% (dans mon exemple), or il ne le sait pas à priori, et d'autant plus que les amas bougent pas mal en quelques milliards d'années et on ne sait plus lesquels étaient sur la trajectoire. J'en déduis que les astronomes ne prennent en compte que les mesures traversant des zones très vides de l'espace ?

Autre point : au sein d'une galaxie par exemple, ou entre des galaxies, est-ce que les zones où les gravités s'annulent ou presque pourraient éventuellement être soumises à l'expansion ? (si c'est un problème d'énergie à fournir pour vaincre le champ gravitationnel...)

[physeb2]

Donc si sur la distante séparant le superamas jusqu'à nos yeux la lumière a voyagé 40% du chemin dans des puits gravitationnels et 60% du chemin dans de l'espace en expansion, lorsque l'astronome doit estimer la distance en fonction du redshift il doit savoir, pour calculer correctement la distance, que la distance qu'il va obtenir ne correspond qu'aux 60% (dans mon exemple)

C'est une excellente réflexion, je ne suis pas en mesure de te répondre de manière contendante mais je peux te dire que celà me semble faire totalement sens.
Le fait est que les tailles des amas est de l'ordre du Mpc alors qu'ils sont espeacés entre eux par de grandes zones dans laquelle il y a de l'expansion (donc on est loin d'une repartition 40% - 60%). Donc cet effet, si il est correcte, est faible; mais intéressant. Autant sur des effets individuels je vois difficil de le mesure, autant en faisant des empilages on peut chercher des effets fins. L'autre difficulté, et peut être la plus compliqué, est que les photons qui traverse un amas de galaxie peuvent recevoir/perdre de l'énergie ainsi qu'être dévié ou plus encore. Donc chercher un effet fin peut devebir rapidement compliqué. Mais je repète que cet interessant. Si je vois une étude qui en parle, je reviendrai dans ce post en parler. Il faut ceratinement regarder dans les effets de second ordre dans l'effet Sachs-Wolf Intégré tardif (late ISW) si ils mentionnent celà.

Autre point : au sein d'une galaxie par exemple, ou entre des galaxies, est-ce que les zones où les gravités s'annulent ou presque pourraient éventuellement être soumises à l'expansion ? (si c'est un problème d'énergie à fournir pour vaincre le champ gravitationnel...)

Si les galaxies appartiennent a une même structure collapsé, donc au même amas, il n'y a aucun effet d'expansion entre elles. Si elles appartiennent a 2 amas distincts qui sont très proches alors il y a une compétition entre l'expansion et le fait que les 2 amas tendent certainement a collisioner (ce qui revient a parler d'un super amas dans ce cas). En fait, dans ce cas tu peux voir cette compétition comme une modification de l'expansion locale. C'est dû a la courbure locale qui tend a diminuer l'expansion, voire rendre l'expansion négative dans le stade final, ce qui correspond au collapse qui donera lieu a la fusion des amas.

Je dirai pour finir que je préfère voir cela comme un tout. Il n'y a pas vraiment de combat Expansion Vs Gravité. L'expansion est un effet gravitationnel. Seulement cette expansion dépend du contenu énergétique. Dans le cas de densité faible, donc en cas de courbure extrement faible ou négative, l'effet de courbure laisse les autres composantes énergétiques dominer et le facteur d'échel croit avec le temps (ce que tu réfère a la condition de champs faibles). Dans le cas où la courbure commence a être non négligeable, alors on arrive dans 2 possibilités:
-1- La constante cosmologique (Lambda ou Energie Noire) ne domine pas encore : la courbure se diluant plus lentement que les autres composante (excluant lambda), alors sa proportion augmente par rapport aux autres et fini par dominer totalement => collapse de la zone et donc formation de structure.
-2- Lambda domine (Univers tardif) : La courbure se diliue plus vite que Lambda ou Energie Noire (qui ne se dilue pas) et donc les zones qui n'étaient pas en collapse ne le seront pas dans le futur. L'énergie noire/Lambda congèle la formation des structures tardives.

[curiossss]

Hier j'ai oublié de parler d'un détail :

Si la lumière provenant d'un superamas lointain passe par une galaxie (pas de chance) elle va se mélanger avec les émission de la galaxie de ce moment. Mais comme le décalage des raies vers le rouge n'aura pas la même ampleur alors il y a moyen de départager et de ne prendre que les photons provenant des superamas.

Mais ce matin j'ai pensé qu'il y aurait moyen d'exploiter ceci pour savoir par combien de zones reliées gravitationnellement la lumière du superamas est passée :
si cette lumière a franchi une ou plusieurs zones liées gravitationnellement elle sera probablement mélangée à d'autres lumières provenant de ces dernières. On peut compter combien de groupes de raies sont décalées et donc connaître le nombre de zones liées gravitationnellement qui ont été traversées (à l'exclusion des zones de poussières en cours d'effondrement, malheureusement, mais cela permet déjà d'affiner les calculs)...

Je n'arrive pas à intégrer que l'expansion puisse être un effet gravitationnel, je vais potasser un peu plus.

[physeb2]

Ce n'est pas si simple. Une galaxie est un objet assez opaque. Tout d'abord une supernova explose a l'intérieur d'une galaxie, c'est d'ailleurs le reste de la galaxie qui est utilisée pour évaluer le redshift de la supernova. Mais si cette galaxie est dans la ligne de vision d'une autre, alors il est quasiment impossible que nous l'observions.

Cependant, l'idée générale est correcte. On peut faire une etude statistique des photons d'arrière plan avec la distribution des structures liées sur le parcour (en fait c'est plus que seulement les strucutures liées, ça marche aussi et surtout avec les vides). C'est ce qu'on appelle l'effet Sachs-Wolf Intégré quand on prend les photons du CMB comme photons de fond.

Je n'arrive pas à intégrer que l'expansion puisse être un effet gravitationnel, je vais potasser un peu plus.

Je sais que ce n'est pas trivial mais c'est important. L'expansion est un effet gravitationnel. Le soucis vient de notre intuition basée sur la gravité de Newton qui ne voit lque la partie attractive. La gravité d'Einstein considère la gravitation de manière bien plus générale. D'ailleurs la premiere experience pour trancher en faveur de la Relativité générale et la theorie de Newton vient de la prediction de l'effet de lentillage gravitationnel que doivent subir les photons. Lambda, ou la constante cosmologique (ou energie noire dans sa version plus recente) sont des 'effets gravitationnels'.

Je t'invite a regarder la video courte (le premiere en haut de l'article) d'un illustre passeur de science qui nous a quité il y a peu, Pierre Binetruy: https://www.futura-sciences.com/scie...ontinue-61564/

Je t'invite a chercher les videos du même Pierre Binetruy qu'il avait fait sur pour le MOOC : Gravité! Du Big Bang aux trous noirs :https://www.my-mooc.com/fr/mooc/grav...x-trous-noirs/

Je t'ai mit ce lien mais il est disponible sur plusieurs plateformes.

[Daniel1958]

Bonjour

Pierre Binetruy: https://www.futura-sciences.com/scie...ontinue-61564/

Excellent. Monsieur très sympathique, simple et clair. J'ai son livre sur les ondes gravitationnelles (en attente de lecture). Mais il me semble jeune ?
Je me mêle de ce qui ne me regarde pas. Mais dans le système solaire je n'ai pas vu la notion du chaos qui peut exister aussi pour la gravité. Ps j'ai mis dans mes favoris ta réponse (de mars) sur les amas et super amas et lentilles gravitationnelles (mais il me faut du temps pour assimiler)