Frottement du vide

[invite82fffb5c]

Bonjour,

Supposons que l'on se déplace très vite dans l'espace intergalactique. (je prends comme repère celui dans lequel le CMB apparait isotrope)
Le CMB apportera une pression de radiation supérieur en devant (longueur d'onde plus courte) que en arrière du déplacement. (effet doppler)
Et nous serions donc ralenti.

Est-ce bien ce qui se passerait ?

J'imagine que cet effet impacte aussi la rotation des galaxie (en les freinant)
En quel quantité, la matière noire nécessaire à la stabilité des galaxies serait-elle impacté avec/sans prise en compte de cet effet ? (peu, énormément, ?)

Quelqu'un aurait-il sous la main l'expression de cette pression en fonction de la vitesse locale (v/c) ?

Merci de me remettre dans le droit chemin si je n'y suis pas.
Cordialement,
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[invite82fffb5c]

Up,

Je vais reprendre ma question car peu de succés.
Déjà pardon, j'ai peut-être une vision trop Newtonnienne du monde avec qq pansement par ci par là.

Il n'empèche: Expérience de pensée

Dans un repère comobile (attaché à l’expansion) on reçoit un CMB totalement homogène (au fluctuation près qui le caractérise).
Si le CMB n'est pas homogène, c'est que l'on se déplace dans le repère comobile. (c'est bien ce qui se passerait si on souhaitait aller vers une galaxie éloignée à grande vitesse)

J'utilise la différence de température du CMB (entre devant et derriere) comme une indication de ma vitesse locale.
Appellons viKesse [K] si vous voulez.

A t=0, mettons qu'un systeme isolé mesure une viKesse de 1000K. (A priori il se déplace donc très très très vite par rapport au étoiles environnantes)
Comment va évoluer sa viKesse ?
Il me parait normal que la viKesse convergera vers 0. Car les photons en devant ont une quantité de mouvement supérieur à ceux derrière qui vont le freiner.

Ensuite :
Que penser de la définition d'un systeme isolé compte tenue de l'existence du CMB qui interagira systématiquement sur le systeme en fonction de sa viKesse ?
Si on veut garder la notion de principe d'inertie alors il FAUT considérer la force de pression exercé par CMB.

Donc :
Cet effet doit donc être explicitement pris en compte dans TOUS les modèles d'évolution (galaxie, cosmologique...) ?

1) Confirmez-vous que l'effet est bien pris en compte par les modèles ?

2) Quel est l'impacte de sa non prise en compte ? Notamment sur les dynamiques de formation de galaxies et le calcul des distribution de matière noire nécessaire.

3) J'imagine que le couple exercé par le CMB sur une galaxie nous garantie qu'elle finira par s'effrondrer dans son trou noir ? En combien de temps ?

[phys4]

Bonjour,
Tout d'abord un petit rappel de physique simple :

J'utilise la différence de température du CMB (entre devant et derriere) comme une indication de ma vitesse locale.
Appellons viKesse [K] si vous voulez.

A t=0, mettons qu'un systeme isolé mesure une viKesse de 1000K. (A priori il se déplace donc très très très vite par rapport au étoiles environnantes)

La vitesse modifie bien la température apparente, le rapport est égal au rapport Doppler.
Ce n'est donc pas une différence de température qu'il faut considérer, mais un rapport !

Cet effet doit donc être explicitement pris en compte dans TOUS les modèles d'évolution (galaxie, cosmologique...) ?

1) Confirmez-vous que l'effet est bien pris en compte par les modèles ?

Je n'ai jamais vu cet effet pris en compte, pour une raison qui me parait facile à comprendre :
La pression de radiation sur une voile solaire, exercée par une étoile est relativement faible et n'a un effet intéressant pour pour un petit objet, car la pression est proportionnelle à la surface, et la masse est proportionnelle au volume.
La pression de radiation est prise en compte pour les sondes spatiales, mais pour la masse énorme que constitue une étoile je n'ai jamais vu.

La pression produite par une étoile varie comme le carré du rapport Doppler, pour un fond continu comme le CMB, la variation sera la puissance 4 du rapport Doppler.
Avez vous essayez d'évaluer cette pression ?

[invite82fffb5c]

Bonjour Phys4,

Merci, pour les infos.
Ok pour le rapport de température qui porte la signification physique.
Ensuite je note bien ton commentaire sur le fait que c'est probablement négligeable a mesure qu'on regarde à grande echelle.
Mais il faut bien imaginer que cet effet agit depuis le big bang... (long terme)

Je n'ai malheureusement ni le temps ni les compétences pour effectuer ce type de calcul. Notamment sur la dynamique des galaxies. (distribution de matière noire, section efficace avec CMB, ...)

A défaut, j'aimerais voir l'effet de ce frottement sur les voyages spatiaux.
Quelle serait la température apparente du CMB pour des voyages à l'intérieur de la galaxie ?
Par voyage, j'entends 1 an de parcours en temps propre.
On reste à l'intérieur de la galaxie = Donc une distance de l'ordre du diamètre de la galaxie. 50 000 année lumière.

Voici mes calculs:
'Vitesse' = diametre_Galaxie/1ansTempsPropre = 50000*c*1an / 1anPropre = 50000*c
RedShift = 'Vitesse'/c = 50000
Temperature_apparente = RedShift * Tcmb = 50000*2.78K
Temperature_apparente = 150 000K,
si on veut parcourir la galaxie en 1 an on se prends un CMB d'environ 150 000 K.
Exacte ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Vous avez de gros moyens, c'est plus du voyage intergalactique que du voyage à l'intérieur de la Voie Lactée, car rien que pour accélérer à cette vitesse et avoir un gamma = 50 000, il faudrait au moins 11 ans et parcourir le rayon de la galaxie au cours de cette accélération !
En fin une sonde peut avoir des moyens d'accélération extraordinaires.

Voici mes calculs:
'Vitesse' = diametre_Galaxie/1ansTempsPropre = 50000*c*1an / 1anPropre = 50000*c
RedShift = 'Vitesse'/c = 50000
Temperature_apparente = RedShift * Tcmb = 50000*2.78K
Temperature_apparente = 150 000K,
si on veut parcourir la galaxie en 1 an on se prends un CMB d'environ 150 000 K.

Prenons ces données, la température est exacte, et la puissance reçue aussi , mais ce n'est pas plus que ce qui sera reçu des étoiles se trouvant sur l'avant de votre sonde.
Le CMB apparait comme une petite étoile en avant, car l'effet d'aberration va le faire apparaitre comme une petite étoile de quelques secondes de diamètre apparent.
Pour faire le calcul, il vaudrait mieux faire le calcul de la puissance totale reçue du CMB à l’arrêt, puis la multiplier gamma⁴ = 6*10¹⁸
Au départ, 1 m² de votre sonde reçoit 3,5*10^-6 watt du CMB, cela devient donc 2*10¹³ W une fois la vitesse acquise.
La force de freinage sera de l'ordre de 70 kN sur une section de 1 m²
Cela fait partie des difficultés de ce type de voyage, et à moins d'avoir des solutions à trouver, et il faudrait que votre sonde ait un super miroir en pointe effilée sur l'avant pour ne pas se faire bloquer et surtout détruire par les rayonnements.

[phys4]

Je me suis aperçu d'une difficulté :
D'abord une erreur, je me suis laissé entrainé par des calculs simples, mais j'ai confondu deux grandeurs, le gamma relativiste et le rapport Doppler D.
Dans le domaine relativiste
Votre calcul était donc valable pour la température apparente pour et donc
Pour la puissance, je me rends que la loi en D⁴ ne s'applique pas aux grandes vitesses, il faut repasse en D² à cause de l'aberration qui réduit la taille apparente.
La valeur de puissance reçue est donc plus proche de 8,7 kW et le freinage de 30 microN ce qui devient plus réaliste.

Pour vérifier une valeur précise, il faudrait effectuer l'intégrale dans tout l'espace sur le rayonnement reçu. Pas le temps de faire ce calcul pour l'instant.

[invite82fffb5c]

Tu confirmes que ma vision d'une fournaise de lumière qui brullerais totalement le vaisseau est fausse alors ?

(c'est difficile la physique)

[phys4]

Si la température apparente devient très élevée, la taille apparente devient aussi très petite.
Au total il y a bien un effet de freinage, mais ce n'est pas une fournaise.

L'effet du gaz résiduel intergalactique est surement plus dangereux, il devient un véritable bombardement nucléaire, avez vous tenté de l'évaluer ?

[invite82fffb5c]

L'effet du gaz résiduel intergalactique est surement plus dangereux, il devient un véritable bombardement nucléaire, avez vous tenté de l'évaluer ?

C'est vrai, et non mais ça me parait faisable... Petit challenge en perspective.
(sans limite de temps)