Vitesse d'expansion de l'espace-temps

[benfifi]

Bonjour,

Je vous soumets ci-dessous une déclaration sur laquelle je m'interroge. Est-elle correcte ?
Merci de votre attention.

"Non seulement personne ne sait rien des choses qui se passent à 50 millions d'années lumière de la Terre, mais encore personne ne le saura jamais.
Il ne s'agit pas là que de distance mais aussi d'expansion de l'espace-temps en accélération constante et dont tous les éléments accélérés à une vitesse supérieure à celle de la lumières sont maintenant passé au-delà de l'horizon événementiel cosmologique. Les galaxies que nous voyons actuellement le plus loin possible se trouvent à l'endroit où elles se trouvaient il y a 7,3 milliards d'années. Mais depuis cette époque elles se sont éloignées progressivement à la vitesse de l'expansion en accélération de l'espace temps, qui est supérieur à celle de la lumière et sont depuis belle lurette à une distance que les photons et les ondes lumineuses ne peuvent plus remonter nous atteindre parce que elles ne peuvent pas aller plus vite que la lumière."
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[Deedee81]

Salut,

Oui mais gonfle les chiffres. A 50 millions d'année-lumière c'est pas grand chose (Andromède la plus proche, hors galaxie naine, est déjà à plus de millions d'AL). Et même pour les plus lointaines ce n'est pas 7.3 milliards d'années.

Pour la fuite derrière l'horizon et les plus lointaine, compte plutôt environ 13 milliards d'années (et A.L. pour la distance à laquelle elles se trouvaient).

Mais bien entendu, d'une manière générale, impossible de dire ce qui se passe maintenant à disons mille AL (ça c'est encore dans notre galaxie) car la lumière émise là bas mettra mille ans pour nous parvenir. Par contre si on est patient et si on est encore là on le verra dans 1000 ans (mais pour les galaxies fuyant derrière l'horizon, non là effectivement c'est foutu).

C'est bizarre ces chiffres incorrects. Où as-tu vu cette déclaration ?

[benfifi]

Merci Deedee81.

(mais pour les galaxies fuyant derrière l'horizon, non là effectivement c'est foutu).

Où as-tu vu cette déclaration ?

Primo à quelle distance de la Terre se trouve cet horizon ? Est-ce 50 millions d'année-lumière ?
Secundo signifies-tu que pour tout objet céleste situé aujourd'hui "au-delà de l'horizon événementiel cosmologique" aucune information visuelle lumineuse n'atteindra jamais la Terre à cause de l'"expansion de l'espace-temps en accélération constante et dont tous les éléments" sont "accélérés à une vitesse supérieure à celle de la lumière" ?

Cette déclaration est une réponse dont voici le lien :
https://digression.forum-actif.net/t...losophie#71347

[Deedee81]

Primo à quelle distance de la Terre se trouve cet horizon ? Est-ce 50 millions d'année-lumière ?

Non, à 13.6 MILLIARDS d'année-lumière (certainement pas des des millions d'AL, c'est la "porte à coté" ça !!!!)
Et 50 milliards d'AL c'est plutôt la distance à laquelle se trouvent maintenant les galaxies les plus lointaine que l'on voit (en fait 37 si ma mémoire est bonne, mais le chiffre est dépendant du modèle donc à prendre avec des pincette), puisqu'on les voit là où elles étaient il y a 13 milliards d'années.
EDT non j'ai vérifié, c'est bien ça, 47.6 milliards d'AL avec le modèle actuel (qui est tout de même précis, merci wikipedia et les actualités Futura )

Secundo signifies-tu que pour tout objet céleste situé aujourd'hui "au-delà de l'horizon événementiel cosmologique" aucune information visuelle lumineuse n'atteindra jamais la Terre à cause de l'"expansion de l'espace-temps en accélération constante et dont tous les éléments" sont "accélérés à une vitesse supérieure à celle de la lumière" ?

Oui en effet.

Avec deux bémols :
- S'il n'y avait que l'expansion, ils finiraient par rentrer dans l'univers observable (en passent l'horizon) car l'horizon grandit plus vite que l'expansion.... sauf que l'accélération de l'expansion empêche cela
- Sans boule de cristal il est évidemment impossible de dire si cette accélération va continuer (on ne sait même pas à quoi elle est due) ni même si l'expansion ne va pas s'arrêter (début d'une phase de contraction de l'univers)

Cette déclaration est une réponse dont voici le lien :
https://digression.forum-actif.net/t...losophie#71347[/QUOTE]

D'accord merci. Lapsus entre "millions" et "milliards" probablement

[A voir en vidéo sur Futura]

[benfifi]

Primo : Confirmes-tu que 47.6 milliards d'AL (modèle actuel) est la distance à laquelle se trouvent maintenant les galaxies les plus lointaines que l'on voit, puisqu'on les voit là où elles étaient il y a 13 milliards d'années ?

Secundo : Confirmes-tu qu'il aurait fallu dire : "Non seulement personne ne sait rien des choses qui se passent à 50 milliards d'années lumière de la Terre, mais encore personne ne le saura jamais." ?

[Deedee81]

Primo : Confirmes-tu que 47.6 milliards d'AL (modèle actuel) est la distance à laquelle se trouvent maintenant les galaxies les plus lointaines que l'on voit, puisqu'on les voit là où elles étaient il y a 13 milliards d'années ?

Je confirme (si le modèle est exact bien sûr).

Secundo : Confirmes-tu qu'il aurait fallu dire : "Non seulement personne ne sait rien des choses qui se passent à 50 milliards d'années lumière de la Terre, mais encore personne ne le saura jamais." ?

Je confirme, si l'avenir est comme on le pense (un arrêt de l'accélération ou même de l'expansion n'est pas exclu)

[benfifi]

Merci Deedee81 pour tes réponses.

Bonne continuation à futura-sciences !

[Lansberg]

Bonjour,

Primo : Confirmes-tu que 47.6 milliards d'AL (modèle actuel) est la distance à laquelle se trouvent maintenant les galaxies les plus lointaines que l'on voit, puisqu'on les voit là où elles étaient il y a 13 milliards d'années ?

Cette fin de phrase n'a pas de sens. Les galaxies qui se trouvent maintenant à la limite de l'univers observable (environ 46 milliards d'années lumière) sont vues telles qu'elles étaient il y a environ 13 milliards d'années mais sous forme du fond diffus cosmologique, c'est à dire ceci : https://www.pourlascience.fr/sd/cosm...ogie-14416.php
Mais ces régions de l'univers qui forment une "coquille" sphérique centrée sur nous, se trouvaient à seulement 41 millions d'années lumière quand la lumière que nous recevons aujourd'hui en est partie. À cause de l'expansion elle a mis 13 milliards d'années pour nous parvenir.
Depuis 13 milliards d'années la matière qui constituent ce fond diffus (de l'hydrogène et de l'hélium pour l'essentiel) a évolué pour donner très certainement des amas de galaxies, c'est à dire ça : https://www.tomsguide.fr/james-webb-...s-de-galaxies/
Mais pour voir cette évolution, il faudrait pouvoir vivre des milliards d'années.

Secundo : Confirmes-tu qu'il aurait fallu dire : "Non seulement personne ne sait rien des choses qui se passent à 50 milliards d'années lumière de la Terre, mais encore personne ne le saura jamais." ?

Faux. Du moins pas assez précis.
Si on s'en tient au modèle d'univers en vigueur actuellement (Lambda CDM) avec expansion accélérée, il sera impossible de recevoir la lumière partant actuellement de toute galaxie située au-delà de 17 milliards d'années lumière environ.

Pour des galaxies situées actuellement à 50 milliards d'années lumière, il sera possible de recevoir, dans un futur très lointain, la lumière qu'elles ont émise il y a environ 13 milliards d'années . On les verra d'abord sous forme du fond diffus cosmologique puis on les verra évoluer en galaxies dans les milliards d'années qui suivront.
Avec l'expansion accélérée, la limite est située à 63 milliards d'années lumière (et non 50). Il sera donc impossible de recevoir de la lumière partie il y a 13 milliards d'années environ, de tout objet situé au-delà de 63 milliards d'années lumière actuellement.
D'autre part, l'expansion va décaler la lumière des galaxies lointaines (et moins lointaines d'ailleurs) vers le rouge puis l'infra-rouge et les ondes radio les rendant invisibles (sauf aux instruments travaillant dans ces domaines). L'univers deviendra de plus en plus "noir". Mais tous les objets dont la lumière a été reçue à un moment ne ressortent pas de notre horizon. Ils y restent même si on ne les voit plus.

À partir du moment où on doit raisonner dans un univers en expansion (dont le taux d'expansion varie), les choses sont beaucoup plus complexes à appréhender que dans un univers statique. La notion de distance prend plusieurs définitions dès qu'on aborde les objets lointains.

[Deedee81]

Si on s'en tient au modèle d'univers en vigueur actuellement (Lambda CDM) avec expansion accélérée, il sera impossible de recevoir la lumière partant actuellement de toute galaxie située au-delà de 17 milliards d'années lumière environ.
Pour des galaxies situées actuellement à 50 milliards d'années lumière, il sera possible de recevoir, dans un futur très lointain, la lumière qu'elles ont émise il y a environ 13 milliards d'années . On les verra d'abord sous forme du fond diffus cosmologique puis on les verra évoluer en galaxies dans les milliards d'années qui suivront.

Holàlà oui, merci de ton intervention, je me suis quelque peu emmêlé les pinceaux. benfifi, je suis désolé.

[benfifi]

Bonjour Lansberg,

Merci pour ton message. Peux-tu s'il-te-plaît répondre à mon premier post. D'après toi aurait-il fallu dire "50 milliards d'années lumière" au lieu de "50 millions" ? Simple coquille en quelque sorte.

[Deedee81]

"50 milliards d'années lumière" au lieu de "50 millions" ? Simple coquille en quelque sorte.

Là oui je le confirme, pinceaux ou pas pinceaux, pour l'horizon tout ça, on est dans les milliards, pas les millions. 50 millions d'AL c'est la banlieue de notre galaxie On est encore dans le superamas dont on fait partie

[Lansberg]

Oui, 50 millions d'années lumière c'est pour ainsi dire "chez nous".

Le problème de cette phrase : "Non seulement personne ne sait rien des choses qui se passent à 50 millions d'années lumière de la Terre, mais encore personne ne le saura jamais.", c'est qu'on peut la considérer tout à la fois vraie et fausse.

En astronomie, on ne peut voir que des objets tels qu'ils étaient dans le passé. Du coup dire qu'on ne sait rien de ce qui se passe à 50 millions d'années lumière est vrai pour ce qui est du présent mais pas de ce qui était il y a 50 millions d'années et dans les années qui vont suivre si on continue à observer les objets en question. Par exemple, en avril on a vu l'explosion d'une supernova dans la galaxie m101 à 22 millions d'années lumière. L'événement s'est donc produit il y a 22 millions d'années et on est en train de le suivre pendant des mois et peut-être des années. Sur place dans cette galaxie, "en ce moment", il n'y a plus trace de cet événement depuis longtemps. Nous sommes donc là, nous, sur Terre, au bon moment pour voir le phénomène. S'il s'était produit il y a un 150 ans on en aurait rien su car aucun observateur sur Terre ne l'aurait vu faute d'instrument !
Pour ce qui se passe à 50 millions d'années lumière en ce moment même et bien il faudra des observateurs sur Terre dans 50 millions d'années pour le savoir.

Pour ce qui est de l'explication qui suit avec l'expansion accélérée de l'univers et la vitesse plus grande que la lumière, c'est complétement à côté de la plaque et totalement non compris. Une galaxie peut nous fuir avec une vitesse plus grande que la lumière. Ce n'est pas pour ça qu'on ne peut pas la voir !! C'est absolument contre intuitif mais c'est le cas de la majorité des galaxies observées dans l'univers.

[Gilgamesh]

Pour compléter les propos de DD et Lansberg, la notion dont on discute ici est celle d'horizon.

Il y en a 3 qui jouent un rôle important en cosmologie et qui sont calculables à l'aide de modèles d'univers.

Les valeurs calculées ci-dessous sont celles obtenues avec le modèle ΛCDM avec les paramètres suivants :

Hubble constant            H0 =  0.6774 x 100 km/s/Mpc
Rayonnement           Omega_r = 0.9117E-04
 - photons            Omega_g = 0.5389E-04
 - neutrinos          Omega_v = 0.3728E-04
Matter                Omega_m =     0.3075
 - baryons            Omega_b =     0.0486
 - CDM                Omega_c =     0.2589
Curvature             Omega_k =     0.0000
Cosmological constant Omega_L =     0.6924

Dans ce qui suit :
Gpc : giga parsec = 10⁹ x 3,26 années-lumière,
Gly : giga light year = 10⁹ années-lumière.

* Le rayon de Hubble R_H: à quelle distance de nous la vitesse de récession devient supérieure à la vitesse de la lumière c, au taux d'expansion actuel H₀ ?

R_H = c/H₀
R_H = 1,37.10²⁶ m = 4.43 Gpc = 14.4 Gly

* L'horizon des particules R_P: à quelle distance maximale actuelle se trouve l'endroit la plus lointain d'où est parti un photon que je peux recevoir aujourd'hui => ayant pu causalement affecter l'endroit où je me trouve aujourd'hui (en t₀) ?



R_P = 4,39.10²⁶ m = 3.21 R_H = 14.2 Gpc = 46.3 Gly

* L'horizon des événements R_E: à quelle distance maximale actuelle se situe l'endroit qui recevra à l'infini des temps le photon que j'émets aujourd'hui dans sa direction => pouvant causalement être affecté par ce qui se passe à l'endroit où je me trouve aujourd'hui (en t₀) ?



R_E = 1,56.10²⁶ m = 1.14 R_H = 5.06 Gpc = 16.5 Gly

Plus de détails ici : https://forums.futura-sciences.com/a...de-hubble.html

[benfifi]

Une galaxie peut nous fuir avec une vitesse plus grande que la lumière. Ce n'est pas pour ça qu'on ne peut pas la voir !! C'est absolument contre intuitif mais c'est le cas de la majorité des galaxies observées dans l'univers.

Mais une fois émise d'une galaxie, une particule lumineuse peut-elle atteindre la Terre avec l'expansion accélérée de l'univers avec des vitesses supérieures à celle de la lumière ?

[benfifi]

Je précise ma question :
Lansberg a dit : "Une galaxie peut nous fuir avec une vitesse plus grande que la lumière. Ce n'est pas pour ça qu'on ne peut pas la voir !!"
Mais une fois émise d'une galaxie, une particule lumineuse, se propageant donc à la vitesse de la lumière, peut-elle atteindre la Terre compte tenu de l'expansion accélérée de l'univers se produisant à des vitesses supérieures à celle de la lumière ?

[Lansberg]

Mais une fois émise d'une galaxie, une particule lumineuse peut-elle atteindre la Terre avec l'expansion accélérée de l'univers avec des vitesses supérieures à celle de la lumière ?

L'expansion de l'univers n'est pas caractérisée par "une vitesse" (en km/s par exemple) mais par un taux d'expansion (en km/s par km d'espace ou km/s/km). L'unité choisie est en fait le km/s/Mpc (Mpc = mégaparsec~ 3,2616 millions d'années lumière).
Ho ~ 70 km/s/Mpc ; Ho = valeur actuelle.
Pour faire simple, chaque mégaparsec d'espace "s'agrandit" de 70 km chaque seconde.
Donc un objet à 1 Mpc nous fuit avec une vitesse de 70km/s.
À 2 Mpc, un objet nous fuit à 2 x 70 = 140 km/s etc.
Un calcul simple montre qu'à une distance d'environ 14 milliards d'années lumière une galaxie nous fuit avec une vitesse de 300 000 km/s. Donc au-delà, la vitesse de fuite est supérieure à la vitesse de la lumière et en toute bonne logique on a tendance à en conclure que la lumière partant ne nous parviendra jamais.
Sauf que dans son voyage vers nous, le taux d'expansion, H, diminue. Il n'a jamais cessé de diminuer depuis le bigbang et il continuera à le faire dans le futur malgré l'expansion "accélérée". Du coup la lumière qui vient vers nous finira par rencontrer la région de l'espace où la vitesse de récession est inférieure à celle de la lumière et arrivera jusqu'à nous dans un futur plus ou moins lointain.
L'expansion accélérée fait que le taux d'expansion se stabilisera, dans longtemps, vers H ~ 56 km/s/Mpc au lieu de tendre vers 0. Cela a pour conséquence qu'on ne pourra pas recevoir la lumière de galaxies situées actuellement au-delà de 17 milliards d'années lumière environ.

[benfifi]

Merci Lansberg pour ta réponse fournie.