A quoi correspond la distance pour un redshift z ?
Bonsoir à tous
Quelqu’un pourrait-il me dire à quoi correspond la distance Z ?
Par exemple dans le tableau ci-dessous GN–Z11 qui est à 13 milliards d’années lumière (ou 32 milliards d’aprés d’autres sources ?) est noté :
Z = 11,09
https://fr.qwe.wiki/wiki/List_of_galaxies
Ce n'est pas une distance mais un décalage vers le rouge : on en déduit la distance.Envoyé par Naos46
Tu peux lire https://fr.wikipedia.org/wiki/Décalage_vers_le_rouge et notamment le dernier paragraphe.
Merci
J’ai trouvé ceci à propos de GN-z11
"se caractérise par un décalage vers le rouge photométrique (redshift) de 11,09, ce qui la place à une distance de 13,4 milliards d'années-lumière"
Peux-tu me dire quel est le rapport entre 11,09 et 13,4 milliards d’AL ?
Comment on trouve la distance à partir du redshift ?
Dernière modification par Naos46 ; 26/09/2020 à 22h40.
Une petite abaque cosmologique :Bonsoir à tous
Quelqu’un pourrait-il me dire à quoi correspond la distance Z ?
Par exemple dans le tableau ci-dessous GN–Z11 qui est à 13 milliards d’années lumière (ou 32 milliards d’aprés d’autres sources ?) est noté :
Z = 11,09
https://fr.qwe.wiki/wiki/List_of_galaxies
a : facteur d'échelle (sans dimension) - par convention a=1 aujourd'hui
z : redshift (sans dimension) on a : 1+z = 1/a
H : taux d'expansion en km/s/Mpc
T(s) : âge de l'univers en seconde
T (Gy) : âge de l'univers en milliard d'années
T0-T(Gy) : temps de regard en arrière en milliard d'années
R (m) : rayon comobile de l'univers en mètre
R (Gly) : rayon comobile de l'univers observable en milliard d'années-lumière
Les paramètre du modèle sont ceux issus de la mission Planck
Code:Taux d'expansion H0 = h x 100 km/s/Mpc h = 0.6774 Rayonnement Ωr 0,9117.10-4 dont : - photons ΩƔ 0,5389.10-4 - neutrinos Ων 0,3728E.10-4 Matière Ωm 0,3075 dont : - baryons Ωb 0,0486 - CDM Ωc 0,2589 Courbure Ωk 0,0000 Cte cosmo ΩΛ 0,6924
Code:a | z | H(km/s/Mpc)| T(s) | T (Gy) | T0-T(Gy) | R (m) | R (Gly) 1,00E-12 1,00E+12 1,62E+23 9,54E-05 3,02E-21 1,38E+01 1,43E+16 1,51E-09 1,00E-11 1,00E+11 1,62E+21 9,64E-03 3,05E-19 1,38E+01 1,57E+17 1,66E-08 1,00E-10 1,00E+10 1,62E+19 9,64E-01 3,05E-17 1,38E+01 1,59E+18 1,68E-07 1,00E-09 1,00E+09 1,62E+17 9,64E+01 3,05E-15 1,38E+01 1,59E+19 1,68E-06 1,00E-08 1,00E+08 1,62E+15 9,64E+03 3,05E-13 1,38E+01 1,59E+20 1,68E-05 1,00E-07 1,00E+07 1,62E+13 9,63E+05 3,05E-11 1,38E+01 1,59E+21 1,68E-04 1,00E-06 1,00E+06 1,62E+11 9,61E+07 3,04E-09 1,38E+01 1,58E+22 1,67E-03 1,00E-05 1,00E+05 1,67E+09 9,33E+09 2,96E-07 1,38E+01 1,54E+23 1,63E-02 2,00E-05 5,00E+04 7,54E+08 2,30E+10 7,28E-07 1,38E+01 2,91E+23 3,07E-02 3,00E-05 3,33E+04 4,31E+08 4,09E+10 1,30E-06 1,38E+01 4,25E+23 4,49E-02 4,00E-05 2,50E+04 2,80E+08 6,29E+10 1,99E-06 1,38E+01 5,57E+23 5,89E-02 5,00E-05 2,00E+04 1,97E+08 8,91E+10 2,82E-06 1,38E+01 6,88E+23 7,27E-02 6,00E-05 1,67E+04 1,47E+08 1,19E+11 3,77E-06 1,38E+01 8,16E+23 8,63E-02 7,00E-05 1,43E+04 1,14E+08 1,53E+11 4,85E-06 1,38E+01 9,43E+23 9,97E-02 8,00E-05 1,25E+04 9,12E+07 1,91E+11 6,04E-06 1,38E+01 1,07E+24 1,13E-01 9,00E-05 1,11E+04 7,48E+07 2,32E+11 7,35E-06 1,38E+01 1,19E+24 1,26E-01 1,00E-04 1,00E+04 6,26E+07 2,77E+11 8,77E-06 1,38E+01 1,31E+24 1,39E-01 2,00E-04 5,00E+03 1,02E+07 1,29E+12 4,07E-05 1,38E+01 2,32E+24 2,45E-01 3,00E-04 3,33E+03 6,20E+06 2,53E+12 8,02E-05 1,38E+01 3,26E+24 3,44E-01 4,00E-04 2,50E+03 4,24E+06 3,99E+12 1,26E-04 1,38E+01 4,13E+24 4,36E-01 5,00E-04 2,00E+03 3,12E+06 5,63E+12 1,78E-04 1,38E+01 4,95E+24 5,23E-01 6,00E-04 1,67E+03 2,42E+06 7,45E+12 2,36E-04 1,38E+01 5,73E+24 6,06E-01 7,00E-04 1,43E+03 1,94E+06 9,44E+12 2,99E-04 1,38E+01 6,47E+24 6,84E-01 8,00E-04 1,25E+03 1,60E+06 1,16E+13 3,67E-04 1,38E+01 7,19E+24 7,60E-01 9,00E-04 1,11E+03 1,35E+06 1,39E+13 4,39E-04 1,38E+01 7,87E+24 8,32E-01 1,00E-03 9,99E+02 1,16E+06 1,63E+13 5,16E-04 1,38E+01 8,53E+24 9,02E-01 2,00E-03 4,99E+02 4,17E+05 4,69E+13 1,48E-03 1,38E+01 1,42E+25 1,50E+00 3,00E-03 3,32E+02 2,28E+05 8,69E+13 2,75E-03 1,38E+01 1,87E+25 1,98E+00 4,00E-03 2,49E+02 1,48E+05 1,35E+14 4,26E-03 1,38E+01 2,26E+25 2,39E+00 5,00E-03 1,99E+02 1,06E+05 1,89E+14 5,98E-03 1,38E+01 2,61E+25 2,76E+00 6,00E-03 1,66E+02 8,07E+04 2,49E+14 7,89E-03 1,38E+01 2,93E+25 3,10E+00 7,00E-03 1,42E+02 6,41E+04 3,15E+14 9,97E-03 1,38E+01 3,23E+25 3,41E+00 8,00E-03 1,24E+02 5,25E+04 3,85E+14 1,22E-02 1,38E+01 3,51E+25 3,71E+00 9,00E-03 1,10E+02 4,40E+04 4,60E+14 1,46E-02 1,38E+01 3,77E+25 3,98E+00 1,00E-02 9,90E+01 3,75E+04 5,40E+14 1,71E-02 1,38E+01 4,01E+25 4,24E+00 2,00E-02 4,90E+01 1,33E+04 1,54E+15 4,87E-02 1,37E+01 6,02E+25 6,37E+00 3,00E-02 3,23E+01 7,23E+03 2,83E+15 8,96E-02 1,37E+01 7,57E+25 8,01E+00 4,00E-02 2,40E+01 4,70E+03 4,36E+15 1,38E-01 1,37E+01 8,89E+25 9,39E+00 5,00E-02 1,90E+01 3,36E+03 6,10E+15 1,93E-01 1,36E+01 1,00E+26 1,06E+01 6,00E-02 1,57E+01 2,56E+03 8,02E+15 2,54E-01 1,35E+01 1,11E+26 1,17E+01 7,00E-02 1,33E+01 2,03E+03 1,01E+16 3,20E-01 1,35E+01 1,21E+26 1,27E+01 8,00E-02 1,15E+01 1,66E+03 1,24E+16 3,92E-01 1,34E+01 1,29E+26 1,37E+01 9,00E-02 1,01E+01 1,39E+03 1,48E+16 4,67E-01 1,33E+01 1,38E+26 1,46E+01 1,00E-01 9,00E+00 1,19E+03 1,73E+16 5,48E-01 1,32E+01 1,46E+26 1,54E+01 2,00E-01 4,00E+00 4,24E+02 4,88E+16 1,55E+00 1,22E+01 2,10E+26 2,22E+01 3,00E-01 2,33E+00 2,35E+02 8,90E+16 2,82E+00 1,10E+01 2,59E+26 2,73E+01 4,00E-01 1,50E+00 1,59E+02 1,35E+17 4,29E+00 9,51E+00 2,98E+26 3,15E+01 5,00E-01 1,00E+00 1,20E+02 1,85E+17 5,88E+00 7,92E+00 3,32E+26 3,51E+01 6,00E-01 6,67E-01 9,85E+01 2,37E+17 7,52E+00 6,27E+00 3,60E+26 3,81E+01 7,00E-01 4,29E-01 8,54E+01 2,89E+17 9,17E+00 4,63E+00 3,84E+26 4,06E+01 8,00E-01 2,50E-01 7,70E+01 3,40E+17 1,08E+01 3,01E+00 4,05E+26 4,28E+01 9,00E-01 1,11E-01 7,15E+01 3,89E+17 1,23E+01 1,46E+00 4,22E+26 4,46E+01 1 0,00E+00 6,77E+01 4,35E+17 1,38E+01 0,00E+00 4,37E+26 4,61E+01 < AUJOURD'HUI 2,00E+00 -5,00E-01 5,77E+01 7,58E+17 2,40E+01 -1,02E+01 4,99E+26 5,27E+01 3,00E+00 -6,67E-01 5,68E+01 9,64E+17 3,05E+01 -1,68E+01 5,23E+26 5,52E+01 4,00E+00 -7,50E-01 5,65E+01 1,11E+18 3,53E+01 -2,15E+01 5,35E+26 5,66E+01 5,00E+00 -8,00E-01 5,65E+01 1,23E+18 3,90E+01 -2,52E+01 5,43E+26 5,74E+01 6,00E+00 -8,33E-01 5,64E+01 1,33E+18 4,21E+01 -2,83E+01 5,48E+26 5,79E+01 7,00E+00 -8,57E-01 5,64E+01 1,41E+18 4,47E+01 -3,09E+01 5,52E+26 5,83E+01 8,00E+00 -8,75E-01 5,64E+01 1,48E+18 4,70E+01 -3,32E+01 5,54E+26 5,86E+01 9,00E+00 -8,89E-01 5,64E+01 1,55E+18 4,90E+01 -3,52E+01 5,57E+26 5,88E+01 1,00E+01 -9,00E-01 5,64E+01 1,60E+18 5,08E+01 -3,70E+01 5,58E+26 5,90E+01 2,00E+01 -9,50E-01 5,64E+01 1,95E+18 6,17E+01 -4,79E+01 5,65E+26 5,97E+01 3,00E+01 -9,67E-01 5,64E+01 2,15E+18 6,83E+01 -5,45E+01 5,67E+26 6,00E+01 4,00E+01 -9,75E-01 5,64E+01 2,31E+18 7,31E+01 -5,93E+01 5,69E+26 6,01E+01 5,00E+01 -9,80E-01 5,64E+01 2,42E+18 7,68E+01 -6,30E+01 5,69E+26 6,02E+01 6,00E+01 -9,83E-01 5,64E+01 2,52E+18 7,99E+01 -6,61E+01 5,70E+26 6,02E+01 7,00E+01 -9,86E-01 5,64E+01 2,60E+18 8,25E+01 -6,87E+01 5,70E+26 6,03E+01 8,00E+01 -9,88E-01 5,64E+01 2,68E+18 8,48E+01 -7,10E+01 5,71E+26 6,03E+01 9,00E+01 -9,89E-01 5,64E+01 2,74E+18 8,68E+01 -7,30E+01 5,71E+26 6,03E+01 1,00E+02 -9,90E-01 5,64E+01 2,80E+18 8,86E+01 -7,48E+01 5,71E+26 6,04E+01 2,00E+02 -9,95E-01 5,64E+01 3,14E+18 9,94E+01 -8,56E+01 5,72E+26 6,04E+01 3,00E+02 -9,97E-01 5,64E+01 3,35E+18 1,06E+02 -9,23E+01 5,72E+26 6,05E+01 4,00E+02 -9,98E-01 5,64E+01 3,50E+18 1,11E+02 -9,70E+01 5,72E+26 6,05E+01 5,00E+02 -9,98E-01 5,64E+01 3,62E+18 1,15E+02 -1,01E+02 5,72E+26 6,05E+01 6,00E+02 -9,98E-01 5,64E+01 3,71E+18 1,18E+02 -1,04E+02 5,72E+26 6,05E+01 7,00E+02 -9,99E-01 5,64E+01 3,80E+18 1,20E+02 -1,06E+02 5,72E+26 6,05E+01 8,00E+02 -9,99E-01 5,64E+01 3,87E+18 1,23E+02 -1,09E+02 5,72E+26 6,05E+01 9,00E+02 -9,99E-01 5,64E+01 3,93E+18 1,25E+02 -1,11E+02 5,72E+26 6,05E+01 1,00E+03 -9,99E-01 5,64E+01 3,99E+18 1,26E+02 -1,13E+02 5,72E+26 6,05E+01 2,00E+03 -1,00E+00 5,64E+01 4,36E+18 1,38E+02 -1,24E+02 5,72E+26 6,05E+01
Pour le mode de calcul, voir ici :
https://forums.futura-sciences.com/a...de-hubble.html
Dernière modification par Gilgamesh ; 30/09/2020 à 07h49.
Parcours Etranges
Pour GN–Z11
Code:a 0,08 z 11,09 H (km/s/Mpc) 1 580,41 T(s) 1,30E+16 T (Gy) 0,41 T0-T(Gy) 13,41 R (m) 1,26E+26 R (Gly) 13,34
Dernière modification par Gilgamesh ; 28/09/2020 à 16h35.
Parcours Etranges
Mercimais le calcul est trop costaud pour moi
Euh… Z c’est bien Zetta, 10 puissance 21 ?
Dernière modification par Naos46 ; 28/09/2020 à 16h51.
z (tjs en minuscule) c'est le redshift
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A..._vers_le_rouge
Parcours Etranges
C'est pour ça que j'ai posté l'abaqueMerci
Parcours Etranges
Il est vraiment chelou ton tableau, malgré le fait que je sache ce que je devrais y trouver je n'y comprends rien
- Je pars de ce qui me semble cohérent, dernière ligne et colonne H on trouve H=56,4 km/s/Mpc (pas loin des 72 qu'on voit d'habitude)
- J'en déduis que la ligne du bas c'est aujourd'hui
- Je passe à la colone z : je trouve des z négatifs WTF ! z+1=1 ca veut dire pas de shift (soit z=0) z+1 compris entre 0 et 1 c'est un blueshift, assez rare en cosmo... puisque la ligne du bas est aujourd'hui on va supposer que c'est une colonne "z-1" car z=0 aujourd'hui en espérant que cette colonne ne serve pas pour le reste des calculs
- Ensuite je regarde la colonne T(Gy) je lis, toujours sur la ligne du bas, 138 Gy, 138 milliards d'années ! Y'a un petit facteur 10 en trop il me semble
- La colonne R(Gly) semble cohérente, le rayon comobile de l'univers visible est de R=60,5 Gly (pas loin des 57 habituels)
- Ensuite je regarde un peu plus haut dans le tableau, vers "z"=1110 (1,11E+03, le -1 est négligeable) c'est le z du CMB
- Sur la même ligne je lis T(Gy)= 4,39E-04 soit 439.000 ans, pas loin des 380.000 habituels
- Par contre toujours sur la même ligne on voit que R(Gly)= 0,832 Gly soit 832 millions d'Al alors qu'on devrait lire 42 millions d'Al, cad le rayon de l’univers visible à la date d'émission, cad le lieu d'émission du CMB. Un petit facteur 20 d'erreur.
- Mais on lit cette fois To-T=13,8Gy qui est bien l'âge de l'univers, comment on passe de 138 à 13,8, po compris...
- Enfin on a tout ce qui se trouve au dessus de z~1100 qui parle de la zone entre l'horizon visible et l'horizon particule, spéculative, encore plus que le modèle lui même, est-ce bien utile ?
Donc soit t'as fait n'importe quoi soit il va falloir m'expliquer comment le lire et où j'me plante. Dans tout les cas, je trouve que sous cette forme, avec les exposant E et tout, c'est juste illisible. (Ce dernier point est un avis personnel).
Merci
Trollus vulgaris
La ligne du bas ne correspond pas à aujourd'hui. C'est celle pour a=1 et z=0. H = 67,7 km/s/Mpc.
Pour z = 1100, la limite de l'univers observable à cette époque n'est pas à 42 Mal mais 832 Mal.
Les 42 Mal correspondent à la distance des régions à l'origine du CMB "actuel".
Merci Lansberg,
Okkaay.... effectivement, la ligne z=0 est cohérente avec aujourd'hui. Je ne m'attendais pas à trouver "aujourd'hui" au milieu du tableau.
Du coup ça laisse toujours la question de qu'est ce qui est au dessus de z=1100 (jusqu'à l'horizon particule) ?
et de ce qui est en dessous de z=0, c'est l'avenir (jusqu'à 138Gy) ? Un mode d'emploi n'aurait pas été de trop.
Euh pardon ? j'aurais dit qu'au moment du découplage la limite de l'univers observable, alors, est zéro : on voit juste devant nous des photons qui viennent d'être émis. J'imagine d'autres réponses :Pour z = 1100, la limite de l'univers observable à cette époque n'est pas à 42 Mal mais 832 Mal.
- on ne parle pas de la distance comobile de l'univers observable actuel (ce qu'on fait toujours d'habitude) la définition donnée "rayon comobile de l'univers observable en milliards d'al" devrait être "rayon comobile de l'univers observable à T" pour éviter les quiproquos
- on parle de l'horizon particule "on aurait pu voir jusqu'à... si l'univers n'était pas opaque depuis sa création".
- si on "voit" des neutrinos cette époque sont parti à T=0 de Dc=832 Mal, quel est leur Da, quel est leur z ?
- on mélange sur la ligne z=1110 T(Gy)= 439.000ans un rayon "observable" à l'époque avec un z reçu actuellement, plus limpide tu meurs...
Merci d'avance de corriger mes sarcasmes
Dernière modification par Mailou75 ; 29/09/2020 à 21h05.
Trollus vulgaris
Pour ceux qui ont du mal à lire le chiffre 1 j'ai rajouté <AUJOURD'HUI
Autrement y'a pas de débat, l'univers a existé avant le découplagel'équation de Friedman fonctionne encore et le calcul du taux d'expansion notamment est important pour tout ce qui concerne la "chimie" du jeune univers (nucléosynthèse, toussa). Le fait que l'univers soit opaque au rayonnement électro-magnétique ne change strictement rien au calcul de l'univers observable. Si c'est pas les photons qui se propagent ça peut être les neutrinos, ou les ondes gravitationnelles, ou ce qu'on veut, on s'en fiche complètement, la définition de l'univers observable (la sphère délimitée par l'horizon des particules) reste la même.
Dernière modification par Gilgamesh ; 30/09/2020 à 07h59.
Parcours Etranges
L'horizon des particules !! À ne pas confondre avec les photons du CMB même si la différence est pratiquement l'épaisseur du trait.
Le découplage n'est pas un instant précis mais s'étale dans le temps. Pour z=1100, de mémoire, le libre parcours moyen des photons doit être de l'ordre du milliard d'années lumière (pour 90% d'entre-eux, au moins, il me semble).Euh pardon ? j'aurais dit qu'au moment du découplage la limite de l'univers observable, alors, est zéro : on voit juste devant nous des photons qui viennent d'être émis.
Dernière modification par Lansberg ; 30/09/2020 à 10h40.
Ca me parait un poil beaucoup. On peut tenter le calcul. Le libre parcours moyen d'un photon est de l'ordre de
λ = 1/neσT
avec
ne la densité d'électron
σT = 6,6.10-25 cm2 la section efficace Thomson
A la recombinaison on a une densité baryonique ;
ρb = Ωbρc(1+zrec)3
= 4,2.10-19 kg/m3.
La fraction massique d'électron dans un mélange à 1/4 He4 3/4 H c'est 9,3.10-4.
Ce qui nous donne une densité électronique :
ne = 5,7.108 electron/m3.
Le libre parcours moyen des photon juste avant la recombinaison est donc :
λ = 2,6.1019 m soit 2800 années-lumière.
Dernière modification par Gilgamesh ; 30/09/2020 à 11h19.
Parcours Etranges
Il faut que je retrouve la publication.
2800 a.l me paraît par contre très peu !
On est bien d'accord qu'on se situe AVANT le découplage ?
Dire que l'univers est opaque a cette époque, ça implique nécessairement que λ < ct (avec t l'âge de l'univers). Donc forcément beaucoup moins que ~ 400 kly.
Dernière modification par Gilgamesh ; 30/09/2020 à 11h47.
Parcours Etranges
C'est là : Labo astroparticule et cosmologie, https://www.apc.univ-paris7.fr/APC_C...smologique-cmb
"Le libre parcours moyen des photons est l'inverse du taux de collision, et il tend par conséquent vers l’infini quand la fraction d'électrons libres tend vers zéro. Ce découplage des photons a lieu quand le libre parcours moyen des photons est de l’ordre du rayon de Hubble (l'univers devient transparent aux photons) vers z = 1100 (soit T = 3000 K). Au sens strict le découplage survient après la recombinaison, bien que els deux termes soient souvent utilisés indifféremment. Aujourd’hui bien sûr T = 3000/1100 = 2.725 K"
On parle du rayon de Hubble soit, selon mon calculateur, de l'ordre de 600 M.a.l à z=1100.
La recombinaison y est définie de la manière suivante :
"La recombinaison n’a pas lieu quand T ~ 13.6 eV.
Si on définit « la recombinaison » comme le moment où 90% des électrons sont combinés aux protons (Xe=0.1), elle a plutôt lieu quand T ~ 0.3 eV soit T ~ 3700 K et z ~ 1350."
Les 90% concernent en fait la formation des atomes.
Dernière modification par Lansberg ; 30/09/2020 à 11h48.
Ok, donc je calculais le libre parcours moyen avant la recombinaison (tous les électrons sont libres) et toi tu évoquais l'après où effectivement le libre parcours moyen devient comparable à un rayon de Hubble.
Parcours Etranges
En me replongeant dans les calculs je retrouve bien avant la recombinaison une valeur semblable à celle que tu donnes.
Mais effectivement j'étais parti sur juste après la recombinaison.
Salut et merci,
Ok ok, mais en sachant ce que je devais y trouver et le temps que ça m'a pris pour ne pas comprendre, je ne sais pas qui tu pensais aider... bref.
Justement pas, "observable" c'est pour les photons, visibles, et "particule" pour tout le reste dont neutrinos. C'est d'ailleurs pour ça que les deux termes existent. Après je sais qu'il y a souvent un amalgame entre les deux, c'est dommage...
Mais de toute façon vous avez répondu à ce point : ce qui est au dessus de z=1100 concerne la zone entre univers visible et univers particule. Je vais donc supposer que l'autre question est juste : ce qui est en dessous de z=0 c'est l'avenir, assez logique avec le AUJOURD'HUI...
.....
Reste juste le point particulier de l'univers visible à T=380.000ans : Si on pouvait voir des zones qui se trouvaient alors à Dc=832 Mal, de quelle distance Da étaient partis les photons ? et quel est le z+1 à la réception ? Ce n'est qu'un exemple je sais mais il est particulier et il m’intéresse pour les ordres de grandeur.
Merci
PS : Si ça se trouve le tableur que m'avait filé Lansberg donne le résultat mais je ne suis jamais aller fouiner en au delà de l'univers visible, tellement à faire dedans déjà..
Dernière modification par Mailou75 ; 30/09/2020 à 22h48.
Trollus vulgaris
On a répondu à la question du primo-posteur cette partie du forum n'est pas destinée a prolonger la discussion au delà.
Je clos le fil.
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