Les Oscillations Acoustiques Baryoniques (BAO)

[Dom de Savoie]

Sous ce terme barbare d'Oscillations Acoustiques Baryoniques ou BAO se cache une avancée récente dans le domaine de la cosmologie qui devrait apporter dans les prochaines années un outil très intéressant pour étudier l'évolution du taux d'expansion de l'univers au cours du temps et ainsi amener de précieux indices sur la nature de l'énergie noire.

 

Ces oscillations de matière qui trouvent leur origine durant la période pendant laquelle l'univers extrêmement chaud était opaque, se retrouvent aujourd'hui comme une empreinte dans la distribution spatiale des galaxies. En effet, on constate que lorsqu'on prend une multitude de paires de galaxies, celles-ci ont plus de chances d'être séparées par 500 millions d'années lumière que par 400 ou 600. Ces 500 millions d'années-lumière constituent une dimension caractéristique de l'univers actuel et sont une conséquence des minuscules inhomogénéités qui existaient dans l'univers primordial. Sans cela, les grandes structures galactiques n'auraient pas pu se former.

 

Si ce sujet vous intéresse, je le développe sur mon blog : http://sortirdediaspar.blogspot.fr/2012/09/bao-un-etalon-cosmique.html

 

Dominique

[bongibong]

Article très intéressant. J'aurai probablement des questions plus tard, quand j'aurai tout digéré.

 

Du coup cela m'a donné envie de lire l'article sur le Higgs, et je constate que la question que j'ai posée a été effacée (en fait je l'ai posée il y a peut-être un mois déjà).

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

Du coup cela m'a donné envie de lire l'article sur le Higgs, et je constate que la question que j'ai posée a été effacée (en fait je l'ai posée il y a peut-être un mois déjà).

 

J'ai parfois quelques soucis avec les commentaires sur mon blog, j'ai par exemple reçu un mail le 10 septembre m'indiquant qu'un commentaire avait été posté, mais je ne l'ai jamais vu apparaître sur le blog. Remet le et je serai heureux d'y répondre.

 

Dominique

[Poussin38]

Bonjour Dom,

 

je reformule pour valider ma compréhension du bazar

 

 

1. Planck mesure depuis le système solaire une oscillation acoustique amortie dont le mode principal se situe vers l=200, située à z=1100 environ. Il reconstitue ici et maintenant, si j'ai bien compris, la répartition de densité de matière suivant la résolution angulaire, qui était celle à l'époque de la recombinaison.
   
2. Les zones de densité ont donc évolué petit à petit au fur et à mesure de la "condensation" de l'univers et on intuite qu'il y a relation avec les structures de matière "classique" vues aujourd'hui (par SDSS par exemple), à des z de quelques unités.
   
3. La principale dimension angulaire des zones de densité à z=1100 correspond à une dimension angulaire d'environ 1° (en ordre de grandeur). Par ailleurs, les grandes structures inter-amas de galaxie font environ 500 millions d'AL de taille caractéristique (les données SDSS). Or les amas de galaxie (source) font environ 10 à 20' arc pour quelques dizaines de millions d'AL soit un ordre de grandeur plus petit que les "murs" d'amas qui ont donc une taille angulaire caractéristique d'environ 100 à 200' d'arc soit plusieurs degrés.
   
4. Conclusion de mon raisonnement à la serpe : ne devrait-on pas trouver le pic principal acoustique vers un multipole plus petit ?
   

 

J'ai du me planter dans les différentes distances et dans l'effet du z mais où ??

[Dom de Savoie]

Poussin,

 

Bien que l'origine soit la même, je ne pense pas que tu ne puisses comparer directement les deux phénomènes (fluctuations du CMB et grandes structures). En effet, après le découplage, les photons et les baryons ont évolué différemment puisque les photons n'étaient pas soumis à l'interaction gravitationnelle au contraire des baryons.

 

Tu peux regarder cette page qui décrit bien le phénomène : http://astro.berkeley.edu/~mwhite/bao/

 

Dominique

[Poussin38]

Salut Dom et merci pour ton lien très éclairant (l'anneau de matière baryonique)

 

(toujours si j'ai bien compris ), les anisotropies initiales des distributions de matière baryonique et photonique étaient de même taille au moment de la recombinaison (date de mesure du CMB) mais la gravitation a laissé les photons vivre leur vie alors que les distributions de matière baryoniques de l'époque se sont condensées progressivement pour conduire aux macro-structures actuelles c'est ça ?

[Dom de Savoie]

Bonjour Poussin,

 

Salut Dom et merci pour ton lien très éclairant (l'anneau de matière baryonique)

 

(toujours si j'ai bien compris ), les anisotropies initiales des distributions de matière baryonique et photonique étaient de même taille au moment de la recombinaison (date de mesure du CMB) mais la gravitation a laissé les photons vivre leur vie alors que les distributions de matière baryoniques de l'époque se sont condensées progressivement pour conduire aux macro-structures actuelles c'est ça ?

 

C'est aussi ma compréhension ...

 

Dominique

[Tachyons]

Très intéressant cet article,

merci

[jackbauer]

http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/mesure-la-plus-precise-du-taux-d-expansion-de-l-135101

 

La récente annonce des résultats de BICEP2 m’a redonné goût à la cosmologie, que j’avais un peu délaissé ces derniers temps…

En essayant de me rattraper je me suis rendu compte à quel point ce programme BOSS était important, novateur dans sa méthode et couronné de succès puisqu’il apporte de façon éclatante une preuve supplémentaire de l’accélération de l’expansion de l’univers (sans avoir recours aux supernovaes), comme en témoigne ce communiqué de presse du CEA il y a quelque jours

 

Extrait :

 

«*…BOSS détermine le taux d'expansion de l'Univers dans l’univers lointain en mesurant la taille des oscillations acoustiques de baryons (BAO), une signature imprimée dans la façon dont la matière est distribuée, et qui résulte des ondes sonores qui se sont propagées dans l'Univers primordial. Cette empreinte est visible dans la distribution des galaxies, des quasars, et de l'hydrogène intergalactique à travers le cosmos…*»

(..)

«*…En dépit du caractère très novateur de la méthode retenue, les mesures de précision obtenues ici dépassent même les hypothèses les plus optimistes..*»

 

Sans ce programme je n’aurais jamais su que les ondes sonores avaient joué un rôle dans l’univers primordial !

Il est fascinant d’apprendre que ce processus a réparti, dans tout l’univers, la matière en anneaux séparés d’une distance de 150 mégaparsecs…

D’autres programmes en cours ou en projet utilisent cette nouvelle méthode, dans le but de découvrir la nature de cette fameuse énergie noire…

 

Autre lien (en français) très intéressant qui détaille les derniers résultats présentés très récemment :

http://www.gurumed.org/2014/04/11/les-plus-prcises-mesures-de-lexpansion-de-lunivers/

 

Le blog d'Eric Simon :

http://drericsimon.blogspot.fr/2014/04/lexpansion-de-lunivers-il-y-11.html

 

Un autre lien en français (Pour la science) qui décrit bien la nature des ces ondes acoustiques ou ondes de pression (c'est très clair) :

http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-la-distribution-des-galaxies-une-fenetre-sur-l-univers-primordial-32533.php

 

 

«*…Cette vue d’artiste décrit de façon très exagérée le contour qu'auraient actuellement les oscillations acoustiques de baryon, concentrant à la surface des sphères qu'elles forment plus de galaxies qu'on en trouve partout ailleurs…*»

Modifié 21 avril 2014 par jackbauer