Galaxies Baryoniques : que comportent-elles ?

[Daniel1958]

Bonjour

Je souhaite calculer le temps mis pour la fusion VL-M31. J'ai tous les outils et je remercie les intervenants pour leur aide.
Je m'apprêtais à le faire quand est venue la nouvelle de la revision importante de la masse de la Voie Lactée.
On considère la masse d'une galaxie composée de matières noire + matière dite baryonique (pauvres électrons on les oublie souvent ).


Simplement j'aimerais utiliser la méthode Mond dans les calculs. Les équations à deux corps sont inchangées mais c'est seulement les variables massiques avec l'ajout Mond qui vont jouer.

Donc il faut prendre uniquement les masses dites Baryoniques sans la matière noire de la Voie Lactée et d'Andromède.

Mais que comprend-t-on dans la masse baryonique d'une galaxie ?
il y a une multitude de masses qui ne sont pas des objets stellaires proprement dits
- 100 millions de TN (des baryons un peu écrasés)
- le rayonnement intra galactique
- les naines noires
- les naines jaunes
- les planétes
- les nuages de gaz froids et chauds
-les quasars
-les étoiles à neutrons
etc..

Cordialement
-----

[Deedee81]

Salut,

Réponse : tout ça sauf le rayonnement. La matière baryonique c'est matière ordinaire, donc qu'on retrouve dans les étoiles (de tout type : "normales", naines, TN, étoiles à neutrons, etc...), les planètes, les nuages....

Remarque tu peux exclure les planètes, c'est infime dans la masse totale.
Et tu peux exclure les quasars : ils ne sont pas dans des galaxies. Les quasars SONT des galaxies !

[yves95210]

Simplement j'aimerais utiliser la méthode Mond dans les calculs. Les équations à deux corps sont inchangées

Tu commences mal : Mond étant une modification de la dynamique newtonienne aux faibles accélérations (inférieures à a₀ ~ 1,2x10^-10m/s²), les équations à 2 (ou N) corps sont forcément modifiées, puisque l'accélération exercée par un corps sur l'autre devient a = racine(a₀g_N), où g_N est l'accélération newtonienne, lorsque g_N≪a₀.
Pour une masse de quelques 10⁴¹kg située à quelques 10⁶ années-lumière, soit quelques 10²²m, l'ordre de grandeur de g_N est ~10^-13m/s² et on est largement dans le régime "mondien".

Il va donc falloir que tu révises tes formules

Mais que comprend-t-on dans la masse baryonique d'une galaxie ?

La somme des masses de toutes les particules (hors matière noire) qui composent cette galaxie, y compris celles qui ont été ou sont en train d'être avalées par un trou noir et contribuent donc à sa masse. Cela comprend les astres de toute sorte (mais tout ce qui est plus petit qu'une étoile est négligeable, comme le montre la comparaison entre la masse totale du système solaire et la masse du soleil) et le gaz interstellaire / intragalactique (dont la contribution est loin d'être négligeable).

[ArchoZaure]

Bonjour.

Tout est expliqué ici :
https://sciencepost.fr/fusion-voie-lactee-andromede/

De là à faire refaire une telle simulation dans sa cuisine, il y a un grand pas pour un Homme et un petit pas pour l'humanité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Daniel1958]

Tu commences mal : Mond étant une modification de la dynamique newtonienne aux faibles accélérations (inférieures à a₀ ~ 1,2x10^-10m/s²), les équations à 2 (ou N) corps sont forcément modifiées, puisque l'accélération exercée par un corps sur l'autre devient a = racine(a₀g_N), où g_N est l'accélération newtonienne, lorsque g_N≪a₀.
Pour une masse de quelques 10⁴¹kg située à quelques 10⁶ années-lumière, soit quelques 10²²m, l'ordre de grandeur de g_N est ~10^-13m/s² et on est largement dans le régime "mondien".

Il va donc falloir que tu révises tes formules



La somme des masses de toutes les particules (hors matière noire) qui composent cette galaxie, y compris celles qui ont été ou sont en train d'être avalées par un trou noir et contribuent donc à sa masse. Cela comprend les astres de toute sorte (mais tout ce qui est plus petit qu'une étoile est négligeable, comme le montre la comparaison entre la masse totale du système solaire et la masse du soleil) et le gaz interstellaire / intragalactique (dont la contribution est loin d'être négligeable).

Bonjour

J'en était qu'au début

d²r/dt² = -GM/r² Avec M la masse totale des deux galaxies.
On a une vitesse initiale de 120 Km/s en rapprochement Cela donnait une équation différentielle simple avec un problème aux limites (vitesse initiale)

Il faut d'abord déterminer les deux masses en priorité. Aprés c'est sûr la difficulté commence et il faut revenir au début.
Car seulement dans une deuxième étape j'envisageait les modifications Mond. J'ai dit

avec l'ajout Mond qui va jouer.

Cela dit la distance est inchangée et cela ne doit pas avoir de grosses répercussions sur le référentiel barycentrique.
Mais il faut s'approprier Mond

Je suis long à la détente mais j'y arrive (ou pas) petit à petit. Je procède par bonds. J'avais même pensé à un Cut-off entre "Mondien" et "Newtonien". Il me semble (je n'en suis pas sûr) que cela marche comme un champ supplémentaire mais qu'à partir d'un certain seuil.

Cordialement

Sinon merci pour la définition de la masse de galaxie sans matière noire car il y a eu des débats là-dessus. Par exemple les MACHOS pouvaient être considérés comme agissant comme de la matière noire.

[yves95210]

Autre chose : les derniers résultats publiés à partir des données de GAIA au sujet de la courbe de rotation de la Voie Lactée, qui serait képlerienne à grande distance (donc là où MOND prédit une vitesse de rotation constante), ne sont pas compatibles avec la relation empirique MOND(*).
Donc, avant de te lancer dans un calcul éventuellement inutile (surtout qu'il a déjà été fait par des gens certainement plus compétents que toi), assure-toi qu'il a encore un sens - surtout s'il est motivé par la prise en compte de ces résultats, et de la réévaluation de la masse de la VL.

(*) Remarque, je ne vois pas bien comment un modèle de matière noire pourrait expliquer l'anomalie que constituerait la VL parmi les centaines ou milliers de galaxies spirales pour lesquelles on a constaté un aplatissement des courbes de rotation... Et, concernant la VL, de nombreuses études, basées sur d'autres observations, vont à l'encontre des résultats obtenus ci-dessus.

Et, encore autre chose : pour établir les équations, on se fiche de connaître les masses exactes de la VL et d'Andromède (ou de n'importe-quel corps intervenant dans un problème à deux corps). Ce n'est que lors de l'application numérique qu'elles interviennent. Donc ce n'est pas la peine de couper les cheveux en quatre au sujet de ce qui constitue la masse da matière baryonique d'une galaxie tant que tu n'as pas ces équations.
A la rigueur tu peux faire un calcul d'ordre de grandeur (celui que j'ai fait plus haut) pour t'assurer que l'accélération newtonienne est très inférieure à a₀, avant d'appliquer la relation MOND. Mais pour ça tu n'as besoin de connaître que l'ordre de grandeur des masses.

[Daniel1958]

Autre chose : les derniers résultats publiés à partir des données de GAIA au sujet de la courbe de rotation de la Voie Lactée, qui serait képlerienne à grande distance (donc là où MOND prédit une vitesse de rotation constante), ne sont pas compatibles avec la relation empirique MOND(*).
Donc, avant de te lancer dans un calcul éventuellement inutile (surtout qu'il a déjà été fait par des gens certainement plus compétents que toi), assure-toi qu'il a encore un sens - surtout s'il est motivé par la prise en compte de ces résultats, et de la réévaluation de la masse de la VL.

(*) Remarque, je ne vois pas bien comment un modèle de matière noire pourrait expliquer l'anomalie que constituerait la VL parmi les centaines ou milliers de galaxies spirales pour lesquelles on a constaté un aplatissement des courbes de rotation... Et, concernant la VL, de nombreuses études, basées sur d'autres observations, vont à l'encontre des résultats obtenus ci-dessus.

Et, encore autre chose : pour établir les équations, on se fiche de connaître les masses exactes de la VL et d'Andromède (ou de n'importe-quel corps intervenant dans un problème à deux corps). Ce n'est que lors de l'application numérique qu'elles interviennent. Donc ce n'est pas la peine de couper les cheveux en quatre au sujet de ce qui constitue la masse da matière baryonique d'une galaxie tant que tu n'as pas ces équations.
A la rigueur tu peux faire un calcul d'ordre de grandeur (celui que j'ai fait plus haut) pour t'assurer que l'accélération newtonienne est très inférieure à a₀, avant d'appliquer la relation MOND. Mais pour ça tu n'as besoin de connaître que l'ordre de grandeur des masses.

Bonsoir

Ma motivation était simple partout on dit gravitation. Oui voit "facilement" ce phénomène au niveau du système solaire et (encore). Mais sur des temps extraordinaires qu'en est-il. En plus dans mon exemple que du Newton pas de calculs de RG ou d'expansion de l'univers. Facile "qu'ils disaient et tu oublies les forces de frottement". Deux points masse et c'est parti. Et ben non c'est arrêté.

Alors pour les calculs avec des masses "connues" alors j'arrivais simplement à la masse M31 2,50x10⁴²kg ce qui impliquait un gM31 de 2,89x10^-13m/s²
et la masse d'alors de la Voie Lactée Mvl de 3,8x10⁴²kg ce qui impliquait un gVL de 4,39x10^-13m/s².
Là on est sur ordre de grandeur légèrement supérieur en masse et en distance (2,54x10⁶AL au lieu 10⁶AL)
On est dans du "Mondien" mais on est dans des données maximum qui vont se réduire le "petit g" va forcément augmenter avec la réduction de la distance et devenir une valeur (peut être au-delà de Mond) c'est à dire Newtonien.
Mais maintenant ce sont des chiffres "faux".

Oui ça été étudié en se servant (et je n'écris pas de bêtises là) des données du cours de Mécanique de Feynmann et des équations Mond. J'ai les cours (en deux tomes) en Français et franchement l'article sur Wikipédia me parait plus étoffé. (Peut être que la version originale non corrigée américaine contient plus de choses)
Ils arrivaient à 5,2 milliards d'années pas mal avec une vitesse initiale de 100 Km/s au lieu d'un calcul "normal de 4,6 milliards avec une vitesse initiale de 120 Km/s

On dirait "Tutto va bene"
Mais il y a un nouveau problème assez grave et déstabilisant. Ce n'est peut-être rien du tout mais je n'ai pas assez de connaissances pour l'évaluer.
Le calcul Mond était équivalent au calcul des deux galaxies avec leur masses contenant chacune 85% et 90% de matière noire.
On peut penser que le calcul de Mond a été fait sans matière noire et on obtient un résultat similaire avec un calcul à deux corps Newtonien mais avec 85% et 90% de matière noire.

Là on parle de 4 fois moins de masse et le champ gravitationnel est bien sûr proportionnel à la masse donc il est quatre fois plus faible >>>>>On va se trouver en décalage très important entre les calculs Mond et les calculs classiques Newtoniens.
Et c'est encore un obstacle qui me fait hésiter. Faire des calculs inutiles car on pense qu'ils seront (à condition de le mener à bien) vite rejetés embête.

Sauf si une "heureuse" nouvelle venait infirmer celle de la masse de la voie lactée.

Cordialement