Les étoiles ont elles des montres ?

[Mailou75]

Salut à tous,

En suivant le fil consacré au duel Matière noire VS Théorie MOND, je me suis dit que, quitte à faire des suppositions, je pouvais tenter ma chance

J'ai juste supposé que toutes les étoiles ont la même heure sur leur montre et qu'elles restent synchronisées.
Je trouve le résultat intéressant, je partage.

En pièce jointe un petit dessin que je vais essayer d'expliquer :

Il s'agit des valeurs pour la Terre, pour prendre un exemple parlant.
Les distances selon l'abscisse d sont notées en multiples de Rt, rayon terrestre.
On reconnaît qu'à la surface la vitesse le libération Vlib vaut 11,2km/s.

En rouge c'est la "cuvette" qui donne le décalage de temps entre le fond et l'infini.
Pour une densité homogène (Terre idéalisée) on trouverait que la surface compte +30us/jour et l'infini +90us/jour (us=microsecondes).
Ou que quelqu'un à l'infini compterait +60us par rapport à un terrien (90-30).

En vert c'est la vitesse orbitale "normale" qui est une fonction affine à l'intérieur et une courbe pointillée à l'extérieur.
A l'intérieur, la vitesse est proportionnelle au rayon orbital, ce qui permet de tourner "tous ensemble" comme sur un disque, ou une galaxie barrée.

La vitesse orbitale extérieure (pointillé) donne un facteur de Lorentz engendrant un décalage temporel en pointillé bleu.

C'est ce qui se passe effectivement pour la Terre, dont la limite est nette.
Mais dans le cas des galaxies, la limite est plus floue, le principe pourrait être différent.

Le choix que l'on fait est de dire que le temps est toujours à l'équilibre et donc que le décalage doit être la courbe bleue.
Ainsi le décalage gravitationnel lié à la RG et partout compensé par le gamma de la RR et toutes les étoiles ont un temps propre commun.

On en déduit une nouvelle courbe verte pour l'extérieur qui montre un palier à partir d'une certaine distance au delà du "bulbe".
On calcule simplement quel B (vitesse) donnerait le Y (facteur de Lorentz) d'équilibre.

On sait déjà que pour un objet, de masse homogène, les orbites intérieures ont un temps commun (voir symétrie des courbes bleue et rouge entre 0 et Rt)
L'idée est d'appliquer la même règle aux objets "étendus" au delà d'un bulbe de surdensité.

Je trouve l'idée pas plus bête que d'ajouter des ingrédients à Newton ou chercher le nouvel Ether.
Ou une combinaison de vert et pointillé vert pour avoir une vitesse asymptotique plus faible ?...

Bien sur, c'est hors charte, mais ce n'est pas mal intentionné

A+

Mailou
-----

[Deedee81]

Salut,

Bien sur, c'est hors charte, mais ce n'est pas mal intentionné

No stress. Tu ne fais qu'interpréter une situation en utilisant les lois physique acceptées donc c'est pas trop "méchant". On va donc laisser quelque fois que cela intéresserait certains

Perso j'ai pas tout compris

Merci,

[pachacamac]

Je trouve le résultat intéressant

Pas tout compris non plus. Un petit résumé simple du résultat serait bienvenue

[Mailou75]

Ok je n'ai peut être pas été explicite, reprenons.

Le profil de vitesse de rotation des galaxies ressemble plus à la courbe verte qu'à la courbe pointillée verte.
Celle en pointillé est celle de Newton, pour un objet fini. Pour un objet étendu c'est sans doute un peu différent mais je n'en suis pas à la phase d'ajustement...

Pour expliquer pourquoi la courbe de rotation ne correspond pas à Newton (les étoiles tournent plus vite qu'elles ne devraient) on a actuellement deux rustines :
- La première est de supposer qu'il existe de la matière noire qui ajouterait de la masse à la galaxie et justifierait l'augmentation de vitesse orbitale
- La seconde est la théorie MOND qui modifie Newton de façon had oc, et je crois même qu'on a une variable suivant la galaxie considérée

Dans les deux cas je trouve ça un peu léger. On est pas dans le cas de Dirac qui prédit mathématiquement l'anti matière qu'on observera plus tard.
Ici on trafique la réalité ou les formules, suivant le cas, pour obtenir ce qu'on veut. C'est pas la même démarche.

J'avoue que moi aussi je sais ce que je dois obtenir alors ça oriente les idées, mais je n'invente rien de neuf ni de farfelu.
Je fais juste la supposition que toutes les étoiles d'une galaxie ont un temps propre commun, comme c'est le cas pour pour les orbites dans une boule de gaz homogène.
J'étends juste la désignation du terme "objet" à "objet étendu" en appliquant la même règle/résultat : tout le monde compte en même temps.

Le calcul est très simple.
On connaît l'avance que génère la RG à distance, c'est la courbe rouge.
On fixe la valeur du facteur de Lorentz (Y, gamma) à exactement l'inverse de la RG pour qu'en tout r, les deux s'annulent.
Ensuite on retrouve la vitesse correspondant à ce Y - B=tanh(acosh(Y) - et on obtient la courbe verte continue.

Ca tombe bien c'est à peu près ce qu'on cherchait !
Cette idée ne demande ni de changer les formules, ni d’inventer une matière qui n'existe pas.
On étend juste une caractéristique des objets finis aux objets étendus.
Reste à savoir pourquoi elle primerait devant d'autres...

[A voir en vidéo sur Futura]

[pachacamac]

Si ta supposition qui permettrait d’éviter le nécessité de la matière noire et de MOND se confirme alors c'est du lourd

Pourrais tu (re)préciser se que signifie cette phrase :" On étend juste une caractéristique des objets finis aux objets étendus."
merci

[Mailou75]

Salut,

Si ta supposition qui permettrait d’éviter le nécessité de la matière noire et de MOND se confirme alors c'est du lourd

Oui, mais rêve pas trop. Cette solution a aussi ses défauts, elle n'explique pas le phénomène "bullet cluster" ni les lentilles observées autour de galaxie pesant 5 fois leur poids apparent... d'ailleurs je pense que MOND non plus, seule la matière noire doit pouvoir répondre à ces deux observations. Je sais pas, je voudrais pas dire trop de c...

Pourrais tu (re)préciser se que signifie cette phrase :" On étend juste une caractéristique des objets finis aux objets étendus."

Imagine un tas d'observateurs placés sur un disque. Quand le disque tourne, ceux au centre ne vont pas très vite alors que ceux du bord vont beaucoup plus vite. La vitesse angulaire est strictement proportionnelle à la distance par rapport à l'axe de rotation. Dans une boule de gaz homogène c'est pareil, la vitesse orbitale est proportionnelle à la distance au centre. C'est le sens de la droite verte entre 0 et Rt, le centre et la surface de l'astre.

Cette vitesse engendre un effet de relativité restreinte qui ralentis le temps de l'objet en fonction du facteur de Lorentz noté Y (gamma)
Il serait long d'expliquer "ralentis le temps" et ce n'est pas le sujet, il faudra le prendre comme tel.
Pour les plus matheux, on se limite à Y et pas au Doppler puisqu'il s'agit d'un Doppler transverse.

La courbe bleue entre 0 et Rt montre comment se comporte le ralentissement du temps.
ex : Un objet en orbite à la surface de la Terre allant à 7,9km/s compte 30 microsecondes/jour de moins qu'un objet immobile au centre.

Mais on a aussi la relativité générale qui entre en jeu et qui a un effet inverse.
Plus on va s'éloigner du centre plus le temps sera accéléré par rapport à un observateur au centre.
A nouveau on n'expliquera pas ici pourquoi "accéléré".

La courbe rouge montre comment se comporte l'accélération du temps.
ex : Un objet immobile à la surface de la Terre compte 30 microsecondes/jour de plus que le centre.

Entre 0 et Rt, elles sont exactement symétriques ça veut dire que l'avance RG - le retard RR = 0
Toutes les particules en orbite dans la boule de gaz comptent un temps identique au centre et identiques entre elles.


Ça c'est pas moi qui l'invente ! Mais c'est cette propriété que l'on va appliquer ailleurs.

.....

Moi je dis que la nature ne fait pas grand chose au hasard.
Que si les calculs montrent que les particules en orbite ont toutes la même heure à leur montre,
c'est peut être que le reste (notre façon de mesurer la nature) est fait pour que ce soit le cas.

Je propose que pour les galaxies, qui ne sont pas des boules de gaz homogènes pais peuvent être considérées comme une entité,
on étende le principe de "temps commun" comme règle prévalant devant la vitesse orbitale newtonienne.
Argument douteux puisque j’émets cette supposition post observation, comme tout le monde...

A partir de là, je considère que la boule homogène c'est le bulbe galactique et au delà les "bras" ou disque.
Donc pour le bulbe, rien ne change mais pour l'extérieur on est obligé de recalculer la vitesse orbitale.
S'ensuit le calcul déjà expliqué qui transforme la vitesse orbitale newtonienne pointillée en courbe continue.
Ce profil s'approche plus de ce qu'on cherche a expliquer.

[Mailou75]

La vitesse angulaire est strictement proportionnelle à la distance par rapport à l'axe de rotation.

Erratum : il s'agit bien sûr de la vitesse tangentielle, pour être comparée à la vitesse orbitale, elle aussi tangentielle