Expansion multidirectionnelle

[Contrario666]

Bonjour.

J'aurais aimé connaitre les faits observationnels (les plus directs possibles de préférence) qui ont permis de supposer que "l'expansion" se produit en toute direction.
On sait bien entendu que depuis notre position, plus les objets de l'univers sont éloignés de nous et plus rapidement ils s'éloignent de nous (effet Doppler facile à vérifier).
Ce qui nous a amené à postuler la loi de Hubble.

Mais.
Comment avons-nous pu vérifier par l'observation (j'insiste sur ce point) que les objets éloignés, disons par exemple deux galaxies situées à équidistance de nous, s'éloignent, elles l'une de l'autre selon cette même loi de Hubble ?

Merci d'éclairer ma lanterne cosmique.
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[physeb2]

Bonjour,

pour répondre rapidement je dirait que l'isotropie du fond diffus cosmologique associé aux mesures de fonctions de corrélations (et spectre de puissance) des galaxies dans les Survey de galaxie qui couvrent une grande partie du ciel observable sont d'excellentes mesures allant dans ce sens. Pour les galaxies, je préciserait la mesure du pic des BAO qui est consistant avec une expansion similaire dans les différentes directions.

[Gilgamesh]

Bonjour.

J'aurais aimé connaitre les faits observationnels (les plus directs possibles de préférence) qui ont permis de supposer que "l'expansion" se produit en toute direction.
On sait bien entendu que depuis notre position, plus les objets de l'univers sont éloignés de nous et plus rapidement ils s'éloignent de nous (effet Doppler facile à vérifier).
Ce qui nous a amené à postuler la loi de Hubble.

Mais.
Comment avons-nous pu vérifier par l'observation (j'insiste sur ce point) que les objets éloignés, disons par exemple deux galaxies situées à équidistance de nous, s'éloignent, elles l'une de l'autre selon cette même loi de Hubble ?

Merci d'éclairer ma lanterne cosmique.

La loi d'expansion c'est que la vitesse de récession est proportionnelle à la distance : v = Hd
avec H le taux d'expansion et d la distance

Prenons 4 points alignés, séparés chacun de 5 unités de longueur d(AB) = d(BC) = d(CD) = 5:

une barre - représente 1 unité de vitesse (mesurée depuis un des points)

On se donne H = 1 unité de vitesse/5 unités de longueur

Vitesses mesurées depuis A:
     A     B     C     D
     .     .-    .--   .---

Vitesses mesurées depuis B:
     A     B     C     D
    -.     .     .-    .--

Vitesses mesurées depuis C:
     A     B     C     D
   --.    -.     .     .-

Vitesses mesurées depuis D:
     A     B     C     D
  ---.   --.    -.     .

Le simple fait de fixer les vitesses en un point (par exemple A) fixe les vitesses mesurées depuis les autres points ; tous les points de vue sont équivalents et aboutissent à la loi de Hubble Lemaitre v=Hd

[Contrario666]

pour répondre rapidement je dirait que l'isotropie du fond diffus cosmologique associé aux mesures de fonctions de corrélations (et spectre de puissance) des galaxies dans les Survey de galaxie qui couvrent une grande partie du ciel observable sont d'excellentes mesures allant dans ce sens. Pour les galaxies, je préciserait la mesure du pic des BAO qui est consistant avec une expansion similaire dans les différentes directions.

Merci pour cette réponse très intéressante.

Je ne suis pas sûr de tout comprendre mais en gros c'est :
Au moment du FDC Il existe des "sons" voyageant sous forme d'onde circulaire dans le plasma.
Ces ondes peuvent être mise en évidence en faisant appel à une analyse du spectre de puissance et on constate comme prévu qu'on a affaire à des sphères et non pas à des ellipsoïdes.
On en déduit que l'expansion (qui joue donc sur la forme des ondes) est isotrope (expansion multidirectionnelle).

C'est pas mal, c'est un peu ce que je recherchais.
Dommage par contre qu'on n'ai pas quelque-chose d'équivalent à se mettre sous la dent à une période plus tardive (ou alors c'est le cas ?).

Prenons 4 points alignés, séparés chacun de 5 unités de longueur d(AB) = d(BC) = d(CD) = 5:

Oui d'accord.
je pense avoir compris la chose comme ça.
Mais ma question porte plus sur la possibilité d'observer ces vitesses de récession.
Si les "objets" sont alignés radialement, c'est facile.
Mais si les objet sont alignés longitudinalement (on voit la ligne devant nos yeux) il n'y a pas moyen de mesurer la vitesse d'éloignement entre ces 5 points (enfin il me semble) de ces 5 points entre-eux.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Oui d'accord.
je pense avoir compris la chose comme ça.
Mais ma question porte plus sur la possibilité d'observer ces vitesses de récession.
Si les "objets" sont alignés radialement, c'est facile.
Mais si les objet sont alignés longitudinalement (on voit la ligne devant nos yeux) il n'y a pas moyen de mesurer la vitesse d'éloignement entre ces 5 points (enfin il me semble) de ces 5 points entre-eux.

Je ne vais pas me lancer dans la démonstration géométrique, mais mettez ça sur une feuille de papier et vous verrez que c'est pareil pour les vitesses transverses.

[Contrario666]

Je ne vais pas me lancer dans la démonstration géométrique, mais mettez ça sur une feuille de papier et vous verrez que c'est pareil pour les vitesses transverses.

Vous voulez dire que vous arrivez à mesurer la vitesse transverse de l'expansion ?
La vitesse radiale ok, on peut employer facilement l'effet redshift, mais je ne vois pas pour la vitesse transverse.

[Deedee81]

Salut,

Vous voulez dire que vous arrivez à mesurer la vitesse transverse de l'expansion ?
La vitesse radiale ok, on peut employer facilement l'effet redshift, mais je ne vois pas pour la vitesse transverse.

Non, ce qu'il dit c'est que si la vitesse radiale d'expansion est proportionnelle à la distance (linéaire), alors c'est isotrope et donc vrai aussi pour les vitesses transverses. C'est purement géométrique. Et franchement facile à vérifier avec un simple crayon et une feuille de papier.

Ceci dit on sait mesurer les vitesses transverses grâce à la dilatation du temps (effet Doppler relativiste transverse) Mais j'ignore l'état de l'art dans ce domaine. Mais de toute façon ça reste très faible car..... on ne parle pas de la même vitesse !!!! (les vitesses transverses d'un objet, aussi lointian soit-il, par rapport à notre ligne de visée, restent très faible).

Ici quand on dit "vrai aussi pour les vitesses transverses" il s'agit en fait des vitesses d'approches (closing speed en anglais). Si tu as deux galaxies A et B qui s'éloignent de toi. Quelle est la vitesse de récession entre A et B et donc à quelle vitesse B s'éloigne-t-elle de A. Ou encore ..... quelle est la vitesse de récession de B vue de A. Pour A c'est juste une vitesse..... radiale. On aurait évidemment du mal a le mesurer : faudrait aller là bas (sur A) !!!!! Mais ce qu'on peut faire c'est vérifier par la géométrie qu'une expansion radiale isotrope et linéaire vu de la terre donne forcément une expansion radiale isotrope et linéaire vu de A.

[Contrario666]

Non, ce qu'il dit c'est que si la vitesse radiale d'expansion est proportionnelle à la distance (linéaire), alors c'est isotrope et donc vrai aussi pour les vitesses transverses. C'est purement géométrique. Et franchement facile à vérifier avec un simple crayon et une feuille de papier.

Je pense surtout que c'est une question de logique (pour la géométrie je n'ai pas besoin de papier pour quelque-chose d'aussi élémentaire).
Vous SUPPOSEZ que c'est isotrope DONC c'est vrai aussi pour les vitesses transverses.
Mais ce n'est pas la démonstration observationnelle que j’attendais.

Ceci dit on sait mesurer les vitesses transverses grâce à la dilatation du temps (effet Doppler relativiste transverse) Mais j'ignore l'état de l'art dans ce domaine. Mais de toute façon ça reste très faible car..... on ne parle pas de la même vitesse !!!! (les vitesses transverses d'un objet, aussi lointian soit-il, par rapport à notre ligne de visée, restent très faible).

C'est pas mal ça.
On a en effectivement deux effets Doppler en jeu.
L'effet Doppler transversal classique (la ligne de visée est plus courte pour un objet visé que pour un objet observé "du coin de l'oeil")
L'effet Doppler transversal relativiste (qui s'ajoute à l'effet Doppler transversal classique) selon la formule du redshift qui vaut gamma=1/(1-(v²/C²))

Ça c'est pour la théorie.
Mais après longue réflexion j'ai bien l'impression qu'on ne puisse pas en tirer grand chose (après je suis ouvert à la démonstration inverse).

D'autre part et c'est au moins l'intérêt d'avoir pu discuter de la question, je me rend compte qu'on aurait de toute façon un problème.
Imaginons que je puisse observer le ciel pendant 1 milliard d'années (histoire de ne pas être limité comme avec les faibles effets Doppler (noyés dans l'énorme effet de l'expansion radiale)) :
Que verrais-je ?
Rien de particulier pour ce qui est de la position des astres dans le ciel....
Aucun déplacement (donc aucune vitesse d'expansion visible transversalement).
On verra simplement une diminution de la taille apparente des astres (si les astres ne s'expansent pas eux également, comme le dit la théorie, sinon elles garderaient même la même taille apparente).

[Deedee81]

Vous SUPPOSEZ que c'est isotrope DONC c'est vrai aussi pour les vitesses transverses.

1) c'est faux. Tu lis trop vite ou trop mal ou pas tout.
2) Tu oublies dans quel forum tu te trouves. Ce n'est pas un forum de discussion.

Les explications ont été données, si ça ne te convient pas, je n'y peux rien

Mais ce n'est pas la démonstration observationnelle que j’attendais.

Hé bien tu attendras longtemps. Je ferme

Et fait attention, tu oublies un peu trop souvent de réfléchir aux règles de Futura avant de "vite vite je veux répondre". C'est loin d'être la première fois.


EDIT Gilgamesh, mach3 si vous voulez ajouter un complément d'explication, pas de soucis, c'est de bon aloi.
Physeb2 idem mais par MP d'abord, forcément.