Galaxie sans matiere noire

[invite69d38f86]

L'annonce de cette découverte d'une galaxie sans ou avec peu de matiere noire n'a pas fait les gros titres comme
la photo d'un trou noir, mais elle est sans doute plus intéressante pour les scientifiques.
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[pm42]

L'annonce de cette découverte d'une galaxie sans ou avec peu de matiere noire n'a pas fait les gros titres comme
la photo d'un trou noir, mais elle est sans doute plus intéressante pour les scientifiques.

De mémoire, on en a quand même parlé ici. C'est un sujet en effet très intéressant, notamment les observations contradictoires : d'un coté, on a celle-ci, de l'autre le "Bullet Cluster" qui lui semble donner une belle confirmation expérimentale.

Comme on continue à n'avoir aucun modèle qui soit totalement satisfaisant et que les observations sont "étonnantes", je pense qu'il est difficile d'avoir une certitude actuellement.

[invite554578cf]

L'annonce de cette découverte d'une galaxie sans ou avec peu de matiere noire n'a pas fait les gros titres comme

la photo d'un trou noir, mais elle est sans doute plus intéressante pour les scientifiques.

Oui, et on en a trouvé une autre depuis, dans le même secteur je crois, mais ça tend à prouver que ce n'est pas une "anomalie" et qu'il va falloir "composer" avec dans notre théorie de structuration des galaxies.

l'autre ici : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...axie-sans.html

Je trouve ces deux découvertes vraiment passionnantes et probablement qu'elles ont un grand rôle à jouer dans notre compréhension de la MN (c'est une évidence en même temps).

[invite69d38f86]

y a t il une carte de la matiere noire dans l'univers?
la presence de la matiere noire est elle liée a celle de la matiere ordinaire?

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

y a t il une carte de la matiere noire dans l'univers?
la presence de la matiere noire est elle liée a celle de la matiere ordinaire?

Oui : https://phys.org/news/2018-03-unprec...harp-dark.html

Normalement, la gravité fait qu'elle se concentre avec la matière ordinaire.

[Deedee81]

Salut,

Normalement, la gravité fait qu'elle se concentre avec la matière ordinaire.

+1

La seule différence est l'absence de viscosité. C'est pour cette raison que dans les collisions de galaxies il est fréquent de détecter deux halos de matière noire de part et d'autres des galaxies : les galaxies ont freinés lors de leur collisions (viscosité du gaz) mais la matière noire a... continué sur sa lancée ! Après elle revient (attraction gravitationnelle) et oscille avant de se stabiliser (par viscosité dynamique, mais c'est plus lent comme processus).

Je ne serais pas si surpris si dans certaines collisions particulièrement violentes des galaxies perdent leur halo de matière noire.

[zebular]

Salut,



+1

La seule différence est l'absence de viscosité.

Je ne serais pas si surpris si dans certaines collisions particulièrement violentes des galaxies perdent leur halo de matière noire.

C'est pas si on ne connaissait la MN que par son interaction gravitationelle..
si la vitesse difffentielle est superieure à la vitesse de liberation,la matiére noire peut continuer sur la lancée quand la matiére ordinaire va subire des effets suplémentaires de ralentissement (mécaniques,quantiques..)
est l'idée?

[Deedee81]

Salut,

c'est l'idée?

Oui, c'est tout à fait ce à quoi je pensais.... mais c'est juste une idée, je ne sais pas si c'est juste.

[papy-alain]

Salut,



Oui, c'est tout à fait ce à quoi je pensais.... mais c'est juste une idée, je ne sais pas si c'est juste.

Mouais, ça me laisse perplexe. Cette notion de viscosité n'est valable qu'au sein des nuages de gaz, mais pas entre nuages distants ni entre étoiles qui devraient alors suivre le même chemin que la MN.

[Deedee81]

Mouais, ça me laisse perplexe. Cette notion de viscosité n'est valable qu'au sein des nuages de gaz, mais pas entre nuages distants ni entre étoiles qui devraient alors suivre le même chemin que la MN.

Une galaxie est remplie de gaz (tout est relatif ouf course, rien à voir avec la densité de l'atmosphère terrestre, ici c'est relatif au vide intergalactique), je ne parle même pas des nuages de gaz qu'on peut voir sur certaines images magnifiques.
(voir par exemple PLS : https://www.pourlascience.fr/sd/astr...iques-1074.php le rapport de densité est 100000 !!!!)

Et vu les distances et les échelles de temps impliquées, ça suffit à freiner les étoiles (enfin, la plupart, il y a toujours un peu "d'évaporation" d'étoiles).
(la longueur d'une galaxie c'est typiquement 100000 AL ce qui donne largement le temps de freiner. Tout est "hors norme" dans l'espace et d'ailleurs personne ne vous entend crier ).

[papy-alain]

Oui, tu as raison.
Il n'en reste que le scénario du halo qui s'écarte de la galaxie qui est freinée reste une supposition, non ? Comment pourrait on observer un tel phénomène, qui doit se dérouler sur des espaces de temps sans rapport avec la durée d'observation (et à supposer qu'on puisse mesurer concrètement les effets de la MN dans ce cas précis à défaut de pouvoir observer la MN elle-même).

[pm42]

Oui, tu as raison.
Il n'en reste que le scénario du halo qui s'écarte de la galaxie qui est freinée reste une supposition, non ? Comment pourrait on observer un tel phénomène, qui doit se dérouler sur des espaces de temps sans rapport avec la durée d'observation (et à supposer qu'on puisse mesurer concrètement les effets de la MN dans ce cas précis à défaut de pouvoir observer la MN elle-même).

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...-dans-les.html

Sinon, tu recherches l'amas du Boulet qui montre exactement cela aussi (cité dans l'article ci-dessus)

[papy-alain]

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...-dans-les.html

Sinon, tu recherches l'amas du Boulet qui montre exactement cela aussi (cité dans l'article ci-dessus)

Autant pour moi. Je n'avais pas pensé à l'effet de lentille gravitationnelle qui, effectivement, est un excellent détecteur.

[Deedee81]

Salut,

Il est clair qu'on ne voit pas le halo de MN rester à la traine puis rejoindre son troupeau. Une vie humaine n'y suffirait pas. C'est comme des clichés instantanés montrant un instant donné du processus. Mais il suffit d'en observer suffisamment pour obtenir le scénario, tout comme on a fait avec l'évolution des étoiles (et ce bon vieux diagramme de Hertzsprung-Russell).

[invite6486d7bd]

Mais il suffit d'en observer suffisamment pour obtenir le scénario, tout comme on a fait avec l'évolution des étoiles (et ce bon vieux diagramme de Hertzsprung-Russell).

Ce n'est pas ce qu'on fait en physique quantique, on en reste à une conception probabiliste, et à raison puisque contrairement aux étoiles, on n'a pas de théorie permettant de "recoller les images" (ou une théorie qui ne permet pas de recoller les images, c'est selon)
ici, avec le matière noire, en toute rigueur, ne devrait-on pas procéder selon la même démarche ?

Sinon, question bête, ces "anomalies" gravitationnelles ne pourraient-elles pas être tout simplement les déformations de l'espace-temps par les ondes gravitationnelles des astres.
Les ondes déforment l'espace-temps, l'espace-temps conduit les ondes, et ainsi de suite, produisant des déformations cumulées qui miment de la matière (seulement son effet gravitationnel qui plus est, comme observé) ?
Je comprends bien que la simulation d'un système dynamique comprenant un contenant qui est aussi le contenu doit être très délicate à produire (d'autant qu'il faut reproduire des millions de fois la même simulation pour avoir une idée de l'évolution), mais le problème de la matière noire ne pourrait-il pas finalement n'être qu'un problème de précision dans les simulations ?

[jiherve]

Bonjour
rappelons que la MN n'est toujours qu'une hypothèse pour expliquer la dynamique des galaxies, personne ne l'a jamais détectée de façon directe et pour cause!
JR

[Deedee81]

Ce n'est pas ce qu'on fait en physique quantique, on en reste à une conception probabiliste, et à raison puisque contrairement aux étoiles, on n'a pas de théorie permettant de "recoller les images" (ou une théorie qui ne permet pas de recoller les images, c'est selon)
ici, avec le matière noire, en toute rigueur, ne devrait-on pas procéder selon la même démarche ?

On est trèèèèèès loin de la mécanique quantique ici ! Je parle d'observer diverses paires de galaxies en cours de collision, la répartition de la MN et d'en inférer le déroulement d'une telle collision au cours du temps (avec bien sûr une comparaison avec les simulations numériques (*)) comme dans le jeu pour enfant "remet les images dans l'ordre pour avoir une histoire"

(*) Et pas besoin d'une théorie pour ça. Il suffit de faire varier les différents paramètres de "l'ingrédient MN" ajouté au modèle numérique : masse, "température" (la vitesse de déplacement de ce qui la composerait), viscosité.

Rappelons qu'on a fait la même chose avec les étoiles sans avoir de modèle théorique, héééé oui, tu aurais dû vérifier. Alors c'est vrai que maintenant on en a des modèles théoriques, plutôt bons d'ailleurs. Mais au début, non, les diagrammes HR ayant été inventé en 1910 bien avant la découverte de la fusion thermonucléaire. On a donc commencé à décrire l'évolution des étoiles bien avant de savoir "comment ces gros lampions pouvaient briller"

Sinon, question bête, ces "anomalies" gravitationnelles ne pourraient-elles pas être tout simplement les déformations de l'espace-temps par les ondes gravitationnelles des astres.

Non, pas possible. Les O.G. sont difficiles à produire et leur énergie (ou la déformation de l'espace-temps afférente) est toujours très faible. Même avec des fusions de TN ça reste assez peu (par rapport à l'énergie qui serait dégagée par la collision de deux étoiles de masses identiques à ces TN). Rappelons aussi qu'une collision de galaxie ne produit quasiment pas de collision d'étoiles. Il y a par contre flambée de productions d'étoiles car ça comprime le gaz contenu dans ces galaxies (à tel point que deux galaxies elliptiques riches en gaz, après collision frontale, donnent une galaxie elliptique pauvre en gaz). Mais ça n'a rien d'un phénomène particulièrement violent. Dans la catégorie des phénomènes astronomiques spectaculaires, la collision de galaxie fait partie des phénomènes bisounours

mais le problème de la matière noire ne pourrait-il pas finalement n'être qu'un problème de précision dans les simulations ?

Ca m'étonnerait vraiment beaucoup. La vitesse de rotation des étoiles ou la vitesses des galaxies dans un amas, ça n'a rien d'un problème de précision (rappelons que ce sont les deux méthodes qui ont conduit à l'hypothèse de la "masse manquante", les deux étant en accord ainsi qu'avec l'effet de lentille gravitationnelle produit par les amas situés sur les lignes de visée : tiens, de ce point de vue, en utilisant ça ils ont tout récemment pu observer des galaxies à peine 200 millions d'années après leur naissance. On approche du début )

EDIT plus aussi les données cosmologiques mais là en effet liées aux modèles et simulations, donc je ne les inclus pas dans cette liste
Une liste de trois phénomènes donnant la même masse manquante, c'est pas un hasard, il est très difficile d'obtenir un tel accord avec d'autres hypothèses sans invoquer "des coïncidences".

rappelons que la MN n'est toujours qu'une hypothèse pour expliquer la dynamique des galaxies, personne ne l'a jamais détectée de façon directe et pour cause!

En effet, mais les phénomènes observés (dont je parle ci-dessus) sont bel et bien là. Et eux on peut les étudier. Il est donc naturel (surtout face à la pléthore d'hypothèses) de mener des campagnes d'observations d'une part pour éliminer certaines hypothèses et d'autre part pour déterminer certaines propriétés du "trucmuche qui causerait ça".

[papy-alain]

...Et je suppose qu'à ce jour, l'hypothèse la plus probable est toujours celle de particules non-baryoniques, non ?

[Deedee81]

...Et je suppose qu'à ce jour, l'hypothèse la plus probable est toujours celle de particules non-baryoniques, non ?

J'aurais bien du mal à lui attribuer une probabilité Mais je pense que oui (l'hypothèse des TN de masse > 10 masses solaires a repris du poil de la bêbête (*), et il n'est pas exclut qu'il y ait "un peu de MOND". De même les composantes "exclues" comme MACHO, neutrinos, gaz ionisé,... pourraient au total contribuer à quelques %).

(*) la chasse au MACHO ne les a pas exclu, car il en faudrait beaucoup moins que des petits TN, et la fréquence étonnante des fusions de TN détectées va dans ce sens. Mais il est sans doute encore trop tôt pour faire des stats. Mais ça changera car les améliorations prévues (le budget est maintenant disponible), pour 1923, sera une détection.... par heure !!!!!
On détectera aussi beaucoup plus de fusions d'étoiles à neutrons (et donc mieux comprendre la nature de leur noyau : superfluide de neutrons, soupe de quarks, étoile étrange,... ???)

[yves95210]

Salut,

J'aurais bien du mal à lui attribuer une probabilité Mais je pense que oui (l'hypothèse des TN de masse > 10 masses solaires a repris du poil de la bêbête (*), et il n'est pas exclut qu'il y ait "un peu de MOND". De même les composantes "exclues" comme MACHO, neutrinos, gaz ionisé,... pourraient au total contribuer à quelques %).

Tu ménages un peu trop la chèvre et le chou

Déjà, je ne vois pas comment il y aurait "un peu de MOND". C'est du tout ou rien :
Soit la loi empirique vérifiée par 99% des galaxies observées, avec la même valeur de la constante d'accélération, demande effectivement à être expliquée par une théorie modifiant la gravitation (newtonienne mais bien sûr aussi relativiste). Dans ce cas cette nouvelle théorie devra être validée à toutes les échelles: il faudra expliquer les écarts entre ses prédictions et les observations à grande échelle (clusters, CMB) puisque elle devra aussi s'y appliquer. Bref il y aurait tout MOND et un peu de "matière noire". Mais c'est pas gagné.
Soit la RG einsteinienne (et son approximation newtonienne) n'a pas a être modifiée, mais dans ce cas il ne peut pas être question de prendre "un peu de MOND" juste parce que ça nous arrangerait bien à l'échelle des galaxies; il faut identifier les éventuels différents types de "matière noire" (nouvelle[s] particule[s], TN primordiaux, TN stellaires) correspondant à la masse manquante à toutes les échelles. Et effectivement il y a des chances qu'il y ait un peu de ci et un peu de ça. Mais il faudra aussi être capable d'expliquer de quel processus astrophysique (impliquant l'un ou l'autre de ces types de MN) la loi empirique MOND est la conséquence. Et c'est pas gagné non plus...

En revanche, j'ai effectivement l'impression qu'"on" a un peu trop vite exclu des candidats possibles au titre de MN sous prétexte qu'on avait du mal avec les observations de l'époque à leur attribuer plus que quelques % de la masse manquante - mais la supersymétrie et les WIMPs étaient à la mode, et tous attendaient avec impatience que le LHC découvre de nouvelles particules...
Ces "vieux" candidats que sont les TN refont leur apparition à mesure qu'on dispose de nouveaux moyens d'observation. Et on n'a peut-être pas non plus encore identifié toute la matière baryonique présente sous forme de gaz dans les grandes structures. Sait-on jamais, à raison de 20% par ci, 30% par là, etc., on va peut-être finir par s'apercevoir qu'il n'y a pas besoin de matière "exotique" ni de "nouvelle physique" pour expliquer la masse manquante. ça serait un peu ironique après toutes ces années passées (et les $ ou € dépensés) à chasser le WIMP

Mais ça changera car les améliorations prévues (le budget est maintenant disponible), pour 1923, sera une détection.... par heure !!!!!

ça y est, Deedee a inventé la machine à voyager dans le temps
J'espère que tu as pris rendez-vous avec Albert pour le convaincre de l'existence des trous noirs ?

[Deedee81]

Salut,

Déjà, je ne vois pas comment il y aurait "un peu de MOND". C'est du tout ou rien :

Oui, en effet, je voulais parler d'une éventuelle modification de la gravitation mais pas nécessairement MOND, forcément. Le clavier à taper trop vite

ça y est, Deedee a inventé la machine à voyager dans le temps
J'espère que tu as pris rendez-vous avec Albert pour le convaincre de l'existence des trous noirs ?

Et je suis né en 2062, si, si

[invite4176c53e]

Salut

Et pourquoi pas les 2 hypothèses, matière noire + Mond ?
Ce n'est pas forcément "ménager la chèvre et le chou" si par exemple la matière noire est la cause de cette modification de la loi de Newton en champs faible

[Deedee81]

Salut,

Et pourquoi pas les 2 hypothèses, matière noire + Mond ?
Ce n'est pas forcément "ménager la chèvre et le chou" si par exemple la matière noire est la cause de cette modification de la loi de Newton en champs faible

1) pour moi "matière noire" = l'effet observé que ce soit des particules, des trous noirs ou une gravité modifiée. Ici tu l'emploies comme "de la matière". J'utiliserai particules/trous noirs ci-dessous.
2) Si l'effet est dû à des particules/trous noirs, alors il serait faux de dire que la loi de Newton est modifiée en champ faible !!! Ca voudrait juste dire que pour appliquer Newton il faut inclure toute forte de matière, y compris ces particules et/ou ces trous noirs.

Par contre, comme j'ai dit ci-dessus il n'est pas impossible que la loi de la gravitation doive être légèrement modifiée (moins que MOND, sinon on ne saurait pas expliqué des trucs comme les halos de matière noire sans matière ou les galaxies sans matière noire) et que le reste soit des particules et des trous noirs.

L'avenir le dira.

[invite4176c53e]

Bonsoir
Oui effectivement je parlais de matière noire au sens de" masse manquante", de particules (wimps) plus particulièrement.
C'est justement pour conserver la loi de Newton malgré les vitesses observées qu'on a invoqué cette hypothèse , je reconnais mon erreur de logique .