Modfication de la gravité aux faibles accélérations : enfin une preuve irréfutable ?

[mtheory]

Salut,



Si rien n'a changé, ça serait bien que l'article explique pourquoi les critiques adressées par Hernandez et Chae dans leur papier commun ne sont pas fondées, et quels sont les biais qui permettent que l'un et l'autre (séparément, et par des méthodes différentes) aboutissent à un résultat contredisant celui de Banik, Famaey et al.

Benoit ne m'a rien dit ce sujet, je pense que c'est encore une fois parce que des travaux sont en court et qu'on ne peut rien dire d'assuré encore.
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[mtheory]

https://www.futura-sciences.com/scie...-noire-106862/

[oualos]

L'autre possibilité qui mettrait (presque) tout le monde d'accord, c'est que la matière noire qui est indétectable est un champ pour le moment indéfinissable localisé en certains endroits de l'univers et qui modifierait la loi de Newton localement.

c'est idiot ce que je viens de dire mais tant pis c'est trop tard!

[Deedee81]

Salut,

c'est idiot ce que je viens de dire mais tant pis c'est trop tard!

C'est les fêtes

Non, c'est pas idiot mais à part une éventuelle modification des lois physiques c'est (au moins pour le moment) presque une tautologie

[yves95210]

Bonjour,

https://www.futura-sciences.com/scie...-noire-106862/

ça me laisse aussi perplexe qu'avant... Benoît Famaey ne répond pas à la critique méthodologique de Hernandez et Chae dans leur papier commun, certes pas encore publié, mais déposé sur arxiv il y a trois semaines :

To summarise, Banik et al. (2024) perform a simultaneous statistical fitting of 7 parameters describing the prevalence and orbital details of hidden tertiaries, the orbital details of the wide binaries, the ellipticity distributions of both wide and tight orbits, the prevalence of line-of-sight contaminants and the effective model of gravity, using a sample limited to the 2000 < (s_2D/au) < 30, 000 range, where the existence of observational errors is neglected from the statistical fitting procedure. Also, no deep Newtonian region is included to calibrate any of the parameters being fitted. No isolation criteria to ensure external perturbers are excluded was imposed either.
In the cases of parameters for which previous and/or direct observational determinations exist, the best fit values found by Banik et al. (2024) are inconsistent, finding excessively large hidden tertiary fractions, excessively large α ellipticity parameters and excessively small numbers of lineof-sight contaminants. As a consequence of working within the presence of an un-acknowledged observational noise component, the fundamental physical scalings of the problem are absent from their results, with the inferred effective gravity parameter being uncorrelated with any of the three parameters for which observational or previous determinations exist mentioned above. Forcing models which include no observational noise component to comply with data that do, biases the results towards options where ˜v values are smaller, allowing for more room to accommodate a noise-type component in the form of very large hidden tertiary fractions, and leading to an apparent preference of a Newtonian model over a MOND one. The serious methodological problems evident in Banik et al. (2024) (which first appeared in 2023 as arXiv:2311.03436) render the conclusions presented in that study void.

Ce que j'en comprends : pour construire leur échantillon à partir des données de GAIA, Banik et al. ont privilégié un critère de sélection (une valeur suffisante de la vitesse relative projetée) au détriment des autres (permettant d'éliminer autant que possible les fausses binaires, et de tenir compte de l'ellipticité des orbites réellement observées) et sans tenir compte dans leur calcul de l'incertitude causée par ces derniers. Et faute d'avoir calibré leurs paramètres sur des binaires assez rapprochées pour être clairement dans le régime newtonien (g_N>> a₀), ils ne peuvent pas prouver que leurs résultats ne sont pas biaisés.

Mon avis : il n'est pas toujours pas possible de tirer une conclusion définitive des études en question. Mais comme, contrairement aux résultats des études (séparées et basées sur des méthodes différentes) de Hernandez et de Chae, ceux de Banik et al. contredisent l'ensemble des observations, conformes à la relation empirique Mond, de la dynamique des (centaines d'autres) galaxies spirales, il me semble prématuré de remettre en question l'universalité de cette relation à l'échelle subgalactique, à moins de disposer d'une explication théorique solide (de préférence ne nécessitant pas l'ajout de nouveaux paramètres : à défaut, cette explication sera aussi douteuse que celles basées sur une distribution ad hoc d'un supposé halo de matière noire).
Ou d'observations plus directes, même si elles ne portent que sur un nombre limité de binaires dont on saurait déterminer avec moins d'incertitude l'inclinaison et l'ellipticité des orbites(*), et dont on aurait la quasi-certitude qu'elles ne sont pas perturbées par un compagnon caché. Il me semble que sur ce point la méthode de Hernandez est plus rigoureuse, même si, compte-tenu de la petitesse de son échantillon, elle conduit statistiquement à un résultat moins spectaculaire (σ=2,6).

(*) En ne se contentant pas des vitesses relatives projetées (2D), et en étant capable de reconstituer même approximativement leur vecteur vitesse "complet" (3D) grâce à la mesure de leurs vitesses suivant la ligne de visée.

[Archi3]

Cette discussion me confirme quelque chose : c'est très compliqué d'avoir des certitudes quand les données ne donnent pas un résultat clair dès le départ et qu'il faut faire des traitements statistiques compliqués pour extraire du signal, parce que les traitements statistiques sont eux mêmes sujets à des erreurs.
Il me semble très improbable que des lecteurs "candides" puissent avoir un avis pertinent sur la validité de telle ou telle méthode quand les spécialistes sont eux mêmes en désaccord. Pour le moment, on assiste de loin à une controverse comme on assiste à un match de boxe, en se demandant si un va finir ko, ce qui n'a pas l'air d'être le cas pour le moment .

[mtheory]

Bonjour,

ça me laisse aussi perplexe qu'avant... Benoît Famaey ne répond pas à la critique méthodologique de Hernandez et Chae dans leur papier commun, certes pas encore publié, mais déposé sur arxiv il y a trois semaines :

.

J'avais demandé à Benoit si il y avait du nouveau mais il ne m'a rien dit à ce sujet. Comme je le disais, je pense qu'il est raisonnable d'en déduire que lui et ses collègues se penchent sur le problème en ce moment et qu'on ne peut rien dire puisque les analyses sont en cours.
Je vais attendre encore un peu, et je lui reposerai la question.

[yves95210]

Cette discussion me confirme quelque chose : c'est très compliqué d'avoir des certitudes quand les données ne donnent pas un résultat clair dès le départ et qu'il faut faire des traitements statistiques compliqués pour extraire du signal, parce que les traitements statistiques sont eux mêmes sujets à des erreurs.

C'est la raison pour laquelle j'ai tendance à faire plus confiance à un résultat statistiquement plus faible (σ=2,6) car basé sur un échantillon beaucoup plus réduit, mais sélectionné soigneusement dans le but d'éliminer au mieux le bruit des données dont on cherche à extraire un signal. Et à une méthode dont les paramètres (et leurs marges d'erreur) ont été calibrés à partir de données à partir desquelles les deux modèles en concurrence (gravitation newtonienne vs. Mond) prédisent théoriquement un résultat identique (newtonien en l'occurrence).

Il me semble très improbable que des lecteurs "candides" puissent avoir un avis pertinent sur la validité de telle ou telle méthode quand les spécialistes sont eux mêmes en désaccord. Pour le moment, on assiste de loin à une controverse comme on assiste à un match de boxe, en se demandant si un va finir ko, ce qui n'a pas l'air d'être le cas pour le moment .

Je suis d'accord, mais en partie seulement. D'une part le désaccord porte plutôt sur les méthodes statistiques utilisées que sur les calculs physiques (certes complexes, car les orbites "mondiennes" tenant compte de l'EFE sont plus compliquées à calculer que leurs équivalentes newtoniennes, mais dont le principe n'est pas insurmontable à comprendre).
D'autre part, plutôt qu'à un match de boxe je préfèrerais assister à un débat plus constructif, dans lequel chaque partie répondrait sérieusement aux arguments de l'autre (ce que Famaey ne fait pas dans l'interview que Laurent a publiée sur Futura, mais j'espère que ce n'est qu'une question de temps). Et si match de boxe il y a, il y manque un arbitre (ceux qui pourraient jouer ce rôle ne se sont pas trop mouillés jusqu'à présent)...

[Archi3]

te plains pas trop, c'est pas grand chose par rapport aux discussions sur le climat

[oualos]

On va finir par faire des statistiques sur les statistiques, pour estimer et trancher entre celles disons fiables et les autres: avec un sigma bien sûr à la fin.

[mtheory]

Benoit ne m'a rien dit ce sujet, je pense que c'est encore une fois parce que des travaux sont en court et qu'on ne peut rien dire d'assuré encore.

J'ai qq nouvelles courtes, en résumé pour lui et ses collègues, le papier ne tient absolument pas et de toute façon tant qu'il n'est pas publié ils n'ont pas l'intention d'y répondre.

[yves95210]

J'ai qq nouvelles courtes, en résumé pour lui et ses collègues, le papier ne tient absolument pas et de toute façon tant qu'il n'est pas publié ils n'ont pas l'intention d'y répondre.

Vu, merci. On va donc attendre la publication éventuelle.

Cela dit, le papier de Chae prépublié en septembre, dont la dernière version (novembre) inclut une réponse à la publication de Banik et al., est maintenant publié officiellement dans the ApJ...

[yves95210]

PS : en regardant les citations de la dernière publication de Chae, je suis tombé sur un article (pas encore publié) dont Benoît Famaey est l'un des coauteur, "On the incompatibility of the Radial Acceleration Relation and Solar System quadrupole in modified gravity MOND", très intéressant.

Modified Newtonian Dynamics (MOND), postulating a breakdown of Newtonian mechanics at low accelerations, has
considerable success at explaining galaxy kinematics. However, the quadrupole of the gravitational field of the Solar
System (SS) provides a strong constraint on the way in which Newtonian gravity can be modified. In this paper
we assess the extent to which modified gravity formulations of MOND are capable of accounting simultaneously for
the Radial Acceleration Relation (RAR)—encapsulating late-type galaxy dynamics—the Cassini measurement of the
SS quadrupole and the kinematics of wide binaries in the Solar neighbourhood. We achieve this by extending the
method of Desmond (2023) to infer the location and sharpness of the MOND transition from the SPARC RAR under
broad assumptions for the behaviour of the interpolating function and external field effect. We constrain the same
quantities from the SS quadrupole, finding that it requires a significantly sharper transition between the deep-MOND
and Newtonian regimes than is allowed by the RAR (an 8.7σ tension under fiducial model assumptions). This may
be relieved by allowing additional freedom in galaxies’ mass-to-light ratios—which also provides a better RAR fit—
and more significantly by removing galaxies with bulges. We show that the SS quadrupole constraint implies, to high
precision, no deviation from Newtonian gravity in wide binaries in the Solar neighbourhood, and speculate on possible
resolutions of this incompatibility between SS and galaxy data within the MOND paradigm.

[mtheory]

Vu, merci. On va donc attendre la publication éventuelle.

Cela dit, le papier de Chae prépublié en septembre, dont la dernière version (novembre) inclut une réponse à la publication de Banik et al., est maintenant publié officiellement dans the ApJ...

Je vais ajouter demain qq lignes avec des déclarations de Benoit dans mon dernier article.

[mtheory]

Je vais ajouter demain qq lignes avec des déclarations de Benoit dans mon dernier article.

L'article est un peu plus long, publication probablement demain.

[mtheory]

L'article est un peu plus long, publication probablement demain.

demain soir normalement

[mtheory]

demain soir normalement

et voilà https://www.futura-sciences.com/scie...-noire-106862/

[yves95210]

Bonjour,

et voilà https://www.futura-sciences.com/scie...-noire-106862/

Cela n'explique toujours pas pourquoi Chae et Hernandez trouvent un résultat différent... Problème de méthode, ou biais de sélection ?

Mais l'article (pas encore publié) de Desmond, Hees et Famaey, "On the incompatibility of the Radial Acceleration Relation and Solar System quadrupole in modified gravity MOND", semble effectivement exclure la possibilité qu'un effet de MOND soit observable sur la cinématique des wide binaries proches du système solaire (et subissant donc la même accélération vers le centre de la Voie Lactée), du moins dans les formulations de MOND qui interprètent la relation empirique établie par Milgrom comme une modification de la gravitation newtonienne (AQUAL et QUMOND) et non comme une modification de l'inertie (qui, je suppose, poserait bien d'autres problèmes).

Ceci dit, un article récent (pas encore publié non plus) met en doute le fait que l'universalité apparente de cette Radial Acceleration Relation favorise vraiment MOND par rapport à certains modèles de halos de matière noire (mais voir aussi la réponse de S. McGaugh sur son blog)...

[yves95210]

Salut,

Du nouveau (enfin, pas si nouveau que ça puisqu'une première version avait été postée sur arxiv en novembre, mais ça m'avait échappé) : selon John Moffat dans un article pas encore publié, contrairement à MOND sa théorie de gravité modifiée (une théorie relativiste scalaire-tenseur-vecteur connue sous le nom MOG) ne prédit pas de déviation par rapport à la gravitation newtonienne à l'échelle des wide binaries.

A ma connaissance, depuis qu'elle a été mise au point par Moffat, MOG n'a pas été réfutée par les observations, que ce soit à l'échelle des galaxies, des amas ou à celle du CMB (Laurent, tu pourras peut-être nous le confirmer). Elle a certes l'inconvénient d'être plus compliquée à utiliser (et par conséquent moins populaire ?) que l'approximation non relativiste MOND en champ faible (mais probablement pas plus que ses extensions relativistes, qui font également appel à des champs scalaires et/ou vectoriels), raison pour laquelle je ne m'y étais pas trop intéressé jusqu'à présent...
Mais si l'analyse des wide binaries de Gaïa par Banik et al est correcte (et réfute les versions les plus simples de MOND), mais qu'on prend au sérieux (comme le font Banik et Famaey) le besoin de modifier la gravitation pour rendre compte des observations à l'échelle des galaxies et des amas, cela peut constituer un argument en faveur de MOG. A l'inverse, si finalement Chae et Hernandez avaient raison au sujet des wide binaries, cela constituerait une réfutation de MOG.

[mach3]

Merci pour l'update Yves