Question sur le fond diffus cosmologique

[Olivzzz]

Salut à tous,

J'entend souvent parler du fameux Fond Diffus Cosmologique (FDC), comme étant une lumière omniprésente dans toutes les directions, avec un décalage vers le rouge extrême, et qui correspond aux premiers photons qui ont pu se déplacer librement dans l'espace, ~380'000 ans après le Big Bang. Jusque là, tout va bien, j'arrive à suivre.

Là où je sèche, c'est de savoir si :

a) le fameux FDC est une sorte de "flash", qui serait dû au fait qu'à l'instant d'avant, une grande quantité de photos existait mais était piégée et que d'un coup (à peu près, hein), ils ont été libérés et qu'ensuite il n'y a plus eu de nouveaux photos jusqu'à la naissance des premières étoiles - et que le FDC est donc unique, ou si

b) le FDC n'est que la "première lumière", celle la plus décalée vers le rouge, mais que si on regarde un chouia plus en direction du spectre visible, on retrouve un fond diffus plus jeune, etc etc - et que le FDC dont on parle n'est que le plus ancien d'un continuum.

J'espère m'être exprimé de manière compréhensible.... merci d'avance pour vos réponses

Olivier
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[mach3]

Réponse rapide : c'est le a)

m@ch3

[saint.112]

Regarde cet article : Surface de dernière diffusion
Nico

[Gilgamesh]

Tu peux également regarder à quoi ressemble le fond diffus sur l'ensemble du spectre. La photo de famille complète des photons de l'univers porte le nom de DEBRA (Diffuse extragalactic background radiation).

Les membres de la famille sont :

                             en nW/m²/sr
CGB, le fond gamma          :    0,02
CXB, le fond X              :    0,3
CUVOB, le fond UV-optique   :   24 
CIB, le fond infrarouge     :   30
CMB, le fond micro-onde     : 1000
CRB, le fond radio          :    0,0006

source : Extragalactic Background Light and Cosmic Infrared Background d'Hervé Dole

Sur le graphique ci dessous, l'échelle est logarithmique et écrase les contrastes, et en outre il donne une densité d'énergie par longueur d'onde : le CMB étant formé de photons peu énergétiques tout en étant le plus puissant des rayonnements de fond (95% du total), il représente à lui tout seul l'écrasante majorité des photons de l'univers.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Archi3]

Réponse rapide : c'est le a)

m@ch3

sauf qu'il n'y a pas eu de flash La température était la même avant et après la période de recombinaison, c'est simplement que l'univers est devenu transparent.

Pour se représenter à quoi aurait ressemblé l'Univers au moment de la recombinaison, l'image qui me parait la plus proche de réalité simple vécue est quand vous marchez (ou skiez) dans le brouillard en montagne et que le brouillard se dissipe d'un coup. Vous etes dans purée de pois, et hop d'un coup, vous voyez tous le paysage autour, le brouillard s'est dissipé. Mais en fait le brouillard diffuse beaucoup mais n'absorbe pas beaucoup , donc il ne fait pas beaucoup plus "clair" , vous voyez toujours votre montre de la meme façon, simplement vous voyez plus loin. Mais vous voyez quand meme la surface du nuage que vous venez de quitter.

Imaginez que vous soyez "dans le Soleil" avec un vaisseau très résistant à la chaleur , vous seriez de même dans un brouillard tres lumineux, et si vous en sortez, vous voyez tout à coup les étoiles (mais avec la surface du Soleil opaque d'un coté). Voilà ce à quoi ressemblait l'univers avant la recombinaison : un brouillard très lumineux analogue à l'intérieur du Soleil.
Quand il est devenu transparent, tout est devenu transparent d'un coup. On pourrait penser qu'on s'est mis à voir l'ensemble de l'univers d'un coup, mais ce n'est pas tout à fait ça, car la lumière ayant une vitesse finie, la séparation entre brouillard et transparence s'est retrouvé dans une sphère dont la surface s'éloigne à la vitesse de la lumière : en effet en regardant au loin on regarde dans le passé et donc à un moment on bute sur le moment où l'Univers était au moment de la recombinaison, et plus loin il était avant cette recombinaison donc encore opaque. Autrement dit c'est l'analogue de la surface d'un nuage qu'on voit quand on en est sorti : on est dans une bulle de transparence dont la surface s'éloigne à la vitesse de la lumière et au delà , ça reste opaque.

C'est cette surface qui s'est éloignée tres tres loin, dont en plus le rayonnement s'est "refroidi" par effet de décalage vers le rouge, mais qu'on continue à voir quand on "étudie " le FDC.

[saint.112]

À mon sens l’image la plus parlante est celle du chalumeau oxyacétylènique (voir Cours sur le soudage chalumeau). La flamme comporte un dard bleu clair qui est la partie la plus chaude dont on utilise la pointe pour chauffer la pièce. Il est opaque alors que le reste de la flamme est plus ou moins transparent ou translucide. Il n’y a aucune différence physique entre les différentes parties de la flamme autre que la température même si la combustion continue de façon marginale. Le dard apparait donc comme un objet mais ce n’en est pas un.
Un témoin qui serait parmi les molécules d’acétylène et serait donc éjecté dans la flamme, tant qu’il serait dans le dard, la partie la plus chaude et donc fortement ionisée, se trouverait dans un environnement bleu/blanc opaque. Dès qu’il sort de cette partie, la température étant descendue en dessous de celle de l’ionisation, il se trouve dans un environnement bleu mais relativement transparent et donc il peut voir en dehors de la flamme et nous le pouvons le voir.
Naturellement je fais l’impasse sur ses chances de survie.
Le dard ayant un volume fini on peut voir ses limites de l’extérieur, ce que ne verrait pas notre témoin tant qu’il est dedans. Cette limite spatiale virtuelle, qui n’existe que relativement à la température, correspond à la recombinaison, sauf qu’à ce moment il n’y a pas de limite spatiale. La limite actuelle du fond diffus est due à la fois à l’expansion et la vitesse finie de la lumière.
Nico

[Deedee81]

Petite maladresse dans le déplacement des messages (c'est passé quelques secondes dans le forum des messages archivés), veuillez m'excuser