Astrophysique rationnelle

jmo · 11 mai 2016

Et bien je t’écoute.
Et bien justement non, tu confonds un peu les arguments, la dynamique galactique n’a rien à voir avec le Big Bang et la cosmologie.

Tout à fait d'accord.

La dynamique galactique établit une relation entre la masse de la galaxie et sa taille (pour faire simple) Le problème est de savoir si on a confiance entre sa taille ou en sa masse.

J'ai assez confiance en sa masse, mais pas du tout en sa taille déduite de son diamètre angulaire et de sa distance établie par la loi de Hubble car la loi de Hubble donne (en faisant une hypothèse qui parait à peu près valable hors des astres : température locale moyenne des rayonnements divers constante, de l'ordre de quelques kelvins; peu d'atomes autres que l'hydrogène atomique, dans la plus grande partie de l'univers) la DENSITÉ DE COLONNE DE L'HYDROGÈNE ATOMIQUE EXCITÉ. C'est un résultat de pure physique, de l'étude de l'effet raman impulsionnel cohérent ( sigle ISRS soit "Impulsive Stimulated Raman Scattering").

Devrais-je ne pas avoir confiance en l'évaluation des masses des galaxies spirales ? Il m'arrive de ne pas être trop sceptique et de préférer avoir une certaine confiance confiance en cette évaluation des masses plutôt qu'en la matière noire.

Je rappelle:

- que la loi de Hubble a été établie dans notre voisinage et que Hubble a toujours critiqué son extension, même vers le centre de notre galaxie, introduisant le terme ridicule "big bang" !

- que l'origine du rougissement des quasars par interaction du rayonnement avec de l'hydrogène atomique n'est pas discutable car la formule de Karlsson donne exactement la relation entre QUELQUES raies spectrales de quasars, et, avec une précision moindre les rougissements finaux de nombreux quasars proches, mais éloignés d'étoiles; la formule générale de Karlsson est fausse car elle résulte de deux erreurs faites par Karlsson:

- des rougissements successifs n'ajoutent pas simplement les rougissements;

- un rougissements donné ne s'applique pas pas à toutes les fréquences car il est sujet à une dispersion. Dans le cas de l'effet Doppler, le rougissement s'applique à toutes les fréquences car le rapport des fréquences est un rapport de vitesses. L'ISRS est un effet dû à la matière, analogue à la réfraction, il est sujet à une dispersion chromatique.

Pour appliquer les rougissements aux spectres des quasars, deux étapes sont nécessaires:

- Dans un premier stade établir un spectre théorique en supposant un rougissement de toutes les fréquences de la lumière jusqu'à ce qu'une raie fortement absorbée à la fréquence F supérieure à la fréquence Lyman alpha (notée f) prenne la fréquence Lyman alpha; alors toutes les raies du spectre (surtout Lyman beta et gamma de l'atome H) sont absorbées; le rougissement sera, à ce stade, supposé multiplier toutes les fréquences absorbées par (F/f), comme s'il s'agissait d'un rougissement Doppler (ou"cosmologique"!). et recommencez ! (trouvez un bon spectre de quasar et quelques enfants d'une dizaine d'années munis de calculettes pour vous aider: ils vous en réclameront d'autres!).

- Juxtaposez le spectre calculé et un vrai spectre: un faisceau de lignes, de plus en plus obliques vers les basses fréquences établiront une correspondance. Vous en déduirez la fonction de dispersion.

Mais il manquera beaucoup de raies, heureusement quasi équidistantes. Elles correspondent aux émissions des flamboiements des quasars!

(Distraction à garder pour les jours de pluie)

bongibong · 11 mai 2016

La dynamique galactique établit une relation entre la masse de la galaxie et sa taille (pour faire simple) Le problème est de savoir si on a confiance entre sa taille ou en sa masse.[/Quote]Pas que ça, mais également les forces en présence pour expliquer comment ça bouge.
J'ai assez confiance en sa masse, mais pas du tout en sa taille déduite de son diamètre angulaire et de sa distance établie par la loi de Hubble car la loi de Hubble donne (en faisant une hypothèse qui parait à peu près valable hors des astres : température locale moyenne des rayonnements divers constante, de l'ordre de quelques kelvins; peu d'atomes autres que l'hydrogène atomique, dans la plus grande partie de l'univers) la DENSITÉ DE COLONNE DE L'HYDROGÈNE ATOMIQUE EXCITÉ. C'est un résultat de pure physique, de l'étude de l'effet raman impulsionnel cohérent ( sigle ISRS soit "Impulsive Stimulated Raman Scattering").
La loi de Hubble ne donne pas la densité d colonne d’hydrogène excité… Rien compris à ce paragraphe.
Par contre… comment détermine-t-on la masse d’une galaxie ?

Devrais-je ne pas avoir confiance en l'évaluation des masses des galaxies spirales ? Il m'arrive de ne pas être trop sceptique et de préférer avoir une certaine confiance confiance en cette évaluation des masses plutôt qu'en la matière noire.[/Quote]Je ne comprends pas ta phrase.
On évalue la masse d’une galaxie.

On compte les étoiles (en fait on mesure la luminosité de la galaxie), et on fait : nb d’étoiles x masse moyenne d’une étoile

Ca te donne la masse lumineuse. Et après tu fais quoi ? Et si tu fais par une autre méthode… tu peux juste en déduire qu’il y a de la masse non lumineuse ? tu penses que tout est lumineux ?

Je rappelle:
- que la loi de Hubble a été établie dans notre voisinage et que Hubble a toujours critiqué son extension, même vers le centre de notre galaxie, introduisant le terme ridicule "big bang" !

Déjà, ce n’est pas Hubble qui a introduit Big Bang, c’est Fred Hoyle.
Ensuite… difficile de parler d’expansion avec la loi de Hubble au centre de la galaxie, puisqu’il n’y a pas d’expansion dans notre galaxie. Hubble a seulement critiqué son interprétation comme expansion surtout la connotation donnée par Lemaître.

Et puis il n’y a pas de loi de Karlsson, ce n’est pas une loi fondamentale, mais simplement statistique basée sur un faible échantillon.

ChiCyg · 11 mai 2016

J'ai assez confiance en sa masse, mais pas du tout en sa taille déduite de son diamètre angulaire et de sa distance établie par la loi de Hubble

Sauf que les distances ne sont pas déduites de la loi de Hubble mais à l'aide des étoiles variables (RR Lyrae ou Céphéides) ou de supernovæ pour les galaxies les plus lointaines.

D'ailleurs, réfléchis une seconde, pour établir la loi de Hubble (qui relie les vitesses radiales aux distances) il fallait bien avoir une mesure des distances :) .

Le problème de la masse manquante est un vrai problème (qui me parait difficile à contester) c'est pas des pouillièmes c'est au moins un facteur 10 ! Ce problème n'a aujourd'hui aucune solution satisfaisante.

Ceci dit :

1) Je ne vois pas le lien avec ta soi-disant loi de Karlsson

2) Comme Ygogo j'attendais avec impatience que tu explicites ton affirmation (complètement fausse ...) :

Sans collisions, ni interaction avec la lumière, la durée de vie des états excités de tous les atomes dans tous leurs états est infinie.

Ne pas répondre, c'est confirmer que ton discours ne tient pas la route.

jmo · 17 mai 2016

Sauf que les distances ne sont pas déduites de la loi de Hubble mais à l'aide des étoiles variables (RR Lyrae ou Céphéides) ou de supernovæ pour les galaxies les plus lointaines.

Il y a toute une échelle complexe de détermination des distances, en partant des distances évaluées dans notre galaxies. Hubble a, en particulier, montré que dans notre voisinage, le rougissement est proportionnel à la distance.

Le dernier instrument lancé devrait déterminer des parallaxes avec une précision qui modifiera très probablement l'échelle des distances. (il parait, en particulier que le lancement a été retardé pour programmer une mesure des parallaxes des quasars: c'est encourageant !)

D'ailleurs, réfléchis une seconde, pour établir la loi de Hubble (qui relie les vitesses radiales aux distances) il fallait bien avoir une mesure des distances :) .

Hubble fut le premier à douter de la valeur de sa loi pour mesurer les distances!

Le problème de la masse manquante est un vrai problème (qui me parait difficile à contester) c'est pas des pouillièmes c'est au moins un facteur 10 ! Ce problème n'a aujourd'hui aucune solution satisfaisante.

En admettant que les mécaniciens ont bien travaillé, en particulier sur la masse, leurs calculs montrent que les galaxies spirales sont bien plus petites que ce qu'on pense, donc bien plus proches

Ceci dit :

1) Je ne vois pas le lien avec ta soi-disant loi de Karlsson

2) Comme Ygogo j'attendais avec impatience que tu explicites ton affirmation (complètement fausse ...) :

Ne pas répondre, c'est confirmer que ton discours ne tient pas la route.

La loi de Karlsson est la loi empirique selon laquelle les rougissements des quasars sont donnés par Z(n)=nK avec K=0.061 et n=3, 4, 6, ...

Cette loi est bien vérifiée pour sur les quasars triés par Karlsson et Burbidge, tels que:

- n est petit, en particulier égal à 3 ou 4, avec une imprécision pour n=6, puis, plus rien ne va !

- il n'y a pas d'astre apparent au voisinage des quasars.

La loi de Karlsson pour n=3 (ou 4) signifie simplement que les rougissements correspondants amènent la raie Lyman beta (ou gamma) de l'atome H absorbée à la fréquence alpha; (faites le calcul, il y en a pour une minute!).

L'erreur de Karlsson est d'avoir composé des rougissements successifs en additionnant des rougissements, alors, en admettant que les rougissements s'appliquent de la même façon à toutes les fréquences (comme dans un effet Doppler), qu'il faut (toujours dans cette hypothèse) composer les rougissements initiaux en multipliant les fréquences par [(fréquence de Lyman alpha)/fréquence de Lyman beta) ou [(fréquence de Lyman alpha)/fréquence de Lyman gamma)]. En appliquant ces multiplications aux raies beta et gamma, on obtient à peu près des raies d'absorption des spectres des quasars.

Le "à peu près" est dû à une loi de dispersion unique (analogue à la loi de dispersion d'un verre). L'avantage ici est que la loi de dispersion est la même pour tous les quasars, alors que pour la réfraction elle dépend du verre.

La loi obtenue montre une superposition de raies. La loi est si précise que la superposition est parfaite, si bien que les astrophysiciens ne trouvent dans les spectres des quasars, aucune raie Lyman gamma et une seule raie beta (non rougie). car il y a, à cette exception près, une raie alpha superposée.

C'est de la spectroscopie élémentaire, et elle montre bien que la loi de Karlsson ne s'applique bien qu'aux faibles valeurs de n.

Vous remarquerez que je ne critique la loi de Karlsson que pour les valeurs de n différentes de 3 et 4.

Cherchez un spectre de quasars (transformez, s'il le faut, les longueurs d'onde en fréquences, ce n'est pas indispensable, mais c'est pratique) et vous trouverez toujours des raies absorbées où vous les aurez calculées. Vous trouverez aussi beaucoup de raies absorbées quasi équidistantes: ce sont des raies qui en étant absorbées à la fréquence alpha locale au cours des rougissements, excitent l'hydrogène qui se désexcite de temps en temps, brutalement en absorbant des raies fines par compétition de modes, et en émettant les "flamboiements" observés au voisinage des quasars.

C'est très joli: les flamboiements correspondent à l'émission d'impulsions laser d'un cristal de rubis qui a absorbé le spectre d'un flash excitateur! (mais il ne s'agit pas de laser, seulement d'émissions superradiantes.)

Ygogo · 17 mai 2016

Bonjour

Il y avait déjà une affirmation pour laquelle des explications et des références eussent été bienvenues, mais nous attendons toujours :

Sans collisions, ni interaction avec la lumière, la durée de vie des états excités de tous les atomes dans tous leurs états est infinie.

Nous avons maintenant une deuxième affirmation à ranger dans la même catégorie :

(...)En admettant que les mécaniciens ont bien travaillé, en particulier sur la masse, leurs calculs montrent que les galaxies spirales sont bien plus petites que ce qu'on pense, donc bien plus proches (...)

A quand la prochaine surprise ? :be:

Jean-Baptiste_Paris · 17 mai 2016

Bonjour,

J'ai l'impression que cette conversation tourne un peu en rond... :confused:

Je vois toujours mention de la prétendue "loi" de Karlsson, alors même que tout le monde s'accorde ici à dire qu'il ne s'agit pas d'une loi, mais au mieux d'un "point de départ" pour développer une réflexion ou une théorie (et au pire, d'une relation empirique tirée d'un échantillon non représentatif il y a plus de 40 ans qui n'est plus du tout pertinent aujourd'hui...).

Ensuite, je lis que "Hubble n'était pas convaincu par..." ou "Einstein n'était pas incité à parler de tel point car ses relations avec Planck..." etc.

C'est ça, de l'astrophysique "rationnelle" ?

Etre rationnel, ça devrait consister à répondre précisément à deux questions qui ont été posées ici et dont la réponse devrait permettre d'apprécier la pertinence de la théorie proposée :

- comment s'appuyer sur une émission cohérente de la transition Lyman alpha (dont la durée est trop courte) ?

- la cohérence de la théorie avec le CMB ?

Le dernier instrument lancé devrait déterminer des parallaxes avec une précision qui modifiera très probablement l'échelle des distances. (il parait, en particulier que le lancement a été retardé pour programmer une mesure des parallaxes des quasars: c'est encourageant !)

Gaia va mesurer les parallaxes jusqu'à une distance de 1 Mpc.

Les quasars les plus proches observés sont à z=0.06, soit 240 Mpc...

Sauf erreur de ma part, Gaia va donc se servir des quasars pour établir un système de référence, pas pour espérer mesurer leur parallaxe.

Si Gaia parvenait à mesurer la parallaxe d'un quasar, cela impliquerait que cet objet fait partie de notre Galaxie ; et que sa nature serait forcément très différente de ce que l'on croit aujourd'hui...

Mais cela irait dans le sens de certaines théories... http://lempel.pagesperso-orange.fr/Moret-Bailly/Quasar/fabriquez_quasar.htm

jb

Modifié 17 mai 2016 par Jean-Baptiste_Paris

ChiCyg · 18 mai 2016

Jean-Baptiste_Paris, notre ami jmo (qui est, me semble-t-il, très proche de Moret-Bailly ) attend que Gaia, en mesurant leurs parallaxes, démontre que les quasars sont bien plus proches que ce que tout le monde estime aujourd'hui. J'ai peur de le décevoir, mais les quasars, du fait de leur distances énormes, sont déjà utilisés comme références dans les mesures astrométriques les plus précises. S'ils étaient agités par une parallaxe notable ça se saurait, ...

D'accord avec Ygogo, plus le temps passe, plus ton crédit, jmo, diminue ...

jmo, fais un acte de civisme, retire ton article sur la loi de Karlsson dans Wikipédia, tout le monde peut partir sur une fausse piste, le mieux est de le reconnaître.

jmo · 23 mai 2016

es quasars, du fait de leur distances énormes, sont déjà utilisés comme références dans les mesures astrométriques les plus précises. S'ils étaient agités par une parallaxe notable ça se saurait, ...

D'accord avec Ygogo, plus le temps passe, plus ton crédit, jmo, diminue ...

jmo, fais un acte de civisme, retire ton article sur la loi de Karlsson dans Wikipédia, tout le monde peut partir sur une fausse piste, le mieux est de le reconnaître.

Actuellement, la mesure des parallaxes utilise, comme base l'orbite terrestre. Si on multiplie la longueur de la base en utilisant la distance de la Terre à une sonde lointaine, la précision sera accrue et on pourra déterminer des distances avec une précision permettant sans doute de montrer que les quasars ne sont pas éloignés.

Le fond du problème est:

- Il ne faut pas chipoter sur le terme "loi" (de Karlsson): Ajoutez "empirique" si cela vous semble utile.

- La loi de Karlsson est, en fait valide pour des quasars bien choisis, comme l'a fait Burbidge, et il est facile d'établir pourquoi cette sélection était nécessaire:

- 3K et 4K sont respectivement les rougissements qui amènent les fréquences des raies Lyman, respectivement bêta et gamma de H, à la fréquence de Lyman alpha. Calcul simple. En fait par excès dans un cas, par défaut dans l'autre: bon travail !

- Ce résultat s'explique par l'existence d'un rougissement qui s'arrête quand une raie bêta ou gamma absorbée se superpose à la raie alpha du gaz local: le rougissement existe lorsqu'il y a une absorption possible à la fréquence alpha, et il s'arrête quand cette absorption s'arrête. Il est ainsi normal de supposer que le rougissement est possible quand il y a absorption alpha, donc création d'atomes H 2P. Il se trouve que l'effet physique de sigle ISRS, bien connu des spécialistes des lasers requiert que la durée des impulsions de lumière soit inférieure à toutes les périodes impliquées dans l'interaction, soit: le libre parcours moyen des atomes (donc basse pression); la période d'une résonance quadrupolaire (hyperfine) dans l'atome: la période correspondant à la fréquence 1420 MHz dans l'état de base est trop courte, inférieure à la nanoseconde que durent les impulsions dont est constituée la lumière naturelle temporellement incohérente. Les résonances hyperfines de H dans les états excités sont OK, ils permettent d' "user" la lumière par transfert d'énergie au fond électromagnétique froid: OK pour les lois de l'électrodynamique.

- L'hypothèse d'un rougissement lorsque les atomes sont pompés du niveau de base à un niveau excité montre ainsi que la lumière est rougie tant qu'une raie absorbée (en général bêta ou gamma) n'a pas pris la fréquence alpha: Ainsi on empile des rougissements, mais la loi de Karlsson ajoute les rougissements, ce qui n'est pas correct, d'où une erreur de plus en plus grande de la loi de Karlsson, qu'il est facile de corriger. La correction permet de calculer exactement les spectres des quasars, et explique pourquoi, à l'exception de la raie beta non rougie, toutes les raies d'absorption fines et saturées sont des superpositions exactes de raies nommées "alpha".

- l'application de la loi de Karlsson corrigée en plus par un facteur de dispersion donne des raies toutes observées dans les spectres des quasars, pour un rougissement maximum donné.

La sélection des quasars faite par Burbidge et Karlsson est nécessaire car il est supposé implicitement plus haut que la formation de régions (coquilles) qui rougissent et de régions qui ne le font pas suppose qu'il n'y a qu'une seule source pour exciter l'hydrogène.

Dans les coquilles absorbantes, la proportion d'atomes excités croît avec le temps, jusqu'à ce que une superradiance survienne brutalement, et soit observée, au voisinage du quasar sous forme de flamboiement (flare en anglais). et les atomes sont à nouveau pompés, etc. Les flamboiements absorbent non seulement l'énergie des atomes, mais aussi celle des rayons lumineux où ils sont à la fréquence Lyman alpha, par "compétition des modes". D'où une profusion de raies absorbées.

Il n'y a là que de la spectroscopie élémentaire constamment observée avec des lasers.

Et il y a un tas d'explications qui, avec le bigbang requièrent d'autres théories fantaisistes: variation des constantes optiques, accélérations anormales, matière et énergie noirs, etc.

-

Jean-Baptiste_Paris · 23 mai 2016

Actuellement, la mesure des parallaxes utilise, comme base l'orbite terrestre. Si on multiplie la longueur de la base en utilisant la distance de la Terre à une sonde lointaine, la précision sera accrue et on pourra déterminer des distances avec une précision permettant sans doute de montrer que les quasars ne sont pas éloignés.

Selon les travaux d'Halton Arp, les quasars pouvaient être des objets éjectés des noyaux de certaines galaxies actives.

Ces travaux ont largement été critiqués et réfutés depuis longtemps déjà.

Mais même Arp, très critique quant à la cause cosmologique du Redshift de ces objets, n'avait pas (sauf erreur de ma part) envisagé que ce soient des objets plus proches.

A de telles distances, il est bien évident que la technique de la parallaxe est totalement inutilisable.

En admettant qu'un quasar soit présent dans la galaxie la plus proche de la nôtre (M31), et avec la précision de mesure de Gaia (7micro-seconde d'arc), il faudrait une base de plus de 1100 UA pour mesurer sa parallaxe ! Pour rappel, Voyager 1 n'en est qu'à 135 UA...

Si l'on peut mesurer la parallaxe d'un quasar avec les technologies actuelles (ou dans un futur proche), cela impliquera qu'il s'agisse d'un objet faisant partie de notre galaxie.

Dans ce cas, il faudrait expliquer pourquoi la distribution des quasars est relativement homogène dans le ciel, y compris dans les directions opposées au centre galactique. Selon cette hypothèse, on devrait logiquement en observer beaucoup plus dans la direction du centre galactique.

Par ailleurs, si ces objets étaient proches à ce point, on pourrait aussi avancer que certaines parallaxes auraient déjà été mesurées.

Bref, je ne suis pas sûr de comprendre ce que vous entendez par "pas si éloignés" ?

Au-delà de la "loi" de Karlsson et son application aux quasars, il faudrait en déduire les conséquences et anticiper les contre-arguments de ce type...

jb

Modifié 23 mai 2016 par Jean-Baptiste_Paris

bongibong · 24 mai 2016

- 3K et 4K sont respectivement les rougissements qui amènent les fréquences des raies Lyman, respectivement bêta et gamma de H, à la fréquence de Lyman alpha. Calcul simple. En fait par excès dans un cas, par défaut dans l'autre: bon travail !

Je dois être extrêmement stupide, mais je ne comprends pas.

Les raies de Lyman sont des transitions électroniques des couches 1 vers les couches n, dont l'énergie est -13.6 eV / n² (pour la couche n)

J'ai fait un petit calcul

Lyman alpha c'est 1 vers 2 : 121 nm

Lyman beta c'est 1 vers 3 : 102 nm

Lyman gamma c'est 1 vers 4 : 97 nm

https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9rie_de_Lyman

Comment fait-on pour parler de température sur des raies monochromatiques ?

jmo ne saurait pas ce qu'est un spectre de corps noir ?

Vous trouvez que c'est la même chose ?

Modifié 24 mai 2016 par bongibong

jmo · 26 mai 2016

Je dois être extrêmement stupide, mais je ne comprends pas.
Les raies de Lyman sont des transitions électroniques des couches 1 vers les couches n, dont l'énergie est -13.6 eV / n² (pour la couche n)

J'ai fait un petit calcul

Lyman alpha c'est 1 vers 2 : 121 nm

Lyman beta c'est 1 vers 3 : 102 nm

Lyman gamma c'est 1 vers 4 : 97 nm

https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9rie_de_Lyman

Comment fait-on pour parler de température sur des raies monochromatiques ?

jmo ne saurait pas ce qu'est un spectre de corps noir ?

Les spectroscopistes ont l'habitude d'utiliser les fréquences qui ne dépendent pas du milieu plutôt que les longueurs d'onde.

La loi de Planck (première version approximative en 1900, version exacte en 1911, tenant compte de l'énergie du point zéro) donne une relation entre la radiance spectrale, la fréquence et la température d'un rayon.

Il n'y a pas de rayon parfaitement monochromatique car la durée d'une émission réelle ne peut pas être infinie... Il faut donc utiliser la radiance spectrale pour définir la température d'un rayon.

La lumière dite "naturelle" est constituée d'impulsions d'une durée voisine de 1ns. Cette durée est généralement utilisée pour lier la radiance spectrale au champ électromagnétique.

Ygogo · 26 mai 2016

(...) la température d'un rayon (...).

Ah ben v'là encore aut'chose, :b:

crévindiou, on en apprend des trucs, sur ce fil !

:be: :be: :be:

jmo · 26 mai 2016

Selon les travaux d'Halton Arp, les quasars pouvaient être des objets éjectés des noyaux de certaines galaxies actives.
Ces travaux ont largement été critiqués et réfutés depuis longtemps déjà.

Si l'on peut mesurer la parallaxe d'un quasar avec les technologies actuelles (ou dans un futur proche), cela impliquera qu'il s'agisse d'un objet faisant partie de notre galaxie.

Dans ce cas, il faudrait expliquer pourquoi la distribution des quasars est relativement homogène dans le ciel, y compris dans les directions opposées au centre galactique. Selon cette hypothèse, on devrait logiquement en observer beaucoup plus dans la direction du centre galactique.

Bref, je ne suis pas sûr de comprendre ce que vous entendez par "pas si éloignés" ?

Au-delà de la "loi" de Karlsson et son application aux quasars, il faudrait en déduire les conséquences et anticiper les contre-arguments de ce type...

jb

L'objet de mon étude des spectres des quasars est de montrer que leur spectre fait intervenir l'hydrogène atomique. La sélection de quasars faite par Burbidge et Karlsson est expliquée d'une part par la nécessaire absence d'astres perturbateurs au voisinage du quasar, d'autre part par une erreur qui consiste à additionner des rougissements successifs pour obtenir les grands rougissements par la formule de Karlsson Z(n)= nK, avec n supérieur à quelques unités.

Il est clair que le rougissement des quasars n'est pas un "rougissement cosmologique" puisqu'il fait intervenir plusieurs types d'interaction avec l'atome d'hydrogène:

- les valeurs indiscutables des rougissements 3K et 4K sont en fait les rougissements qui amènent les fréquences des raies Lyman bêta et gamma à la fréquence alpha; d'où l'introduction de l'ISRS

- La structuration de l'hydrogène sous très basse pression et son excitation par absorption Lyman alpha explique aussi l'apparition de flamboiements observés en son voisinage, comme l'existence de raies d'absorption sensiblement équidistantes en fréquence. Comme les émissions superradiantes des flamboiements ne sont pas nécessairement orientées vers la Terre, il y a une probabilité pour que les quasars soient dans notre galaxie, ou en soient proches.

Or il existe un type d'astres dont la théorie montre qu'ils devraient être observés, mais qui n'ont, semble-t-il jamais été observés: les "accreting neutron stars". Ce sont des astres extrêmement chauds, mais petits. Pourquoi pas ? C'est une simple suggestion. Étant dans la galaxie, on devrait pouvoir mesurer certaines parallaxes.

Je suis sûr de ma spectroscopie, mais je fais une simple hypothèse sur les quasars.

Je pense qu'il y a aussi beaucoup d'applications possibles de la cohérence optique, en particulier de la superradiance et de l'ISRS (plusieurs ISRS empaquetés en un effet paramétrique où le catalyseur, atomes d'hydrogène permet des échanges d'énergie entre rayons de champs électromagnétiques dont l'entropie est ainsi accrue)

Exemples:

- Il est inutile, en raison de la dispersion chromatique de l'ISRS de faire varier la constante de structure fine;

- En rapprochant les galaxies, elles deviennent plus petites, stables sans matière noire, etc.

- La fréquence des signaux reçus des sondes Pioneer est accrue par transfert d'énergie du rayonnement solaire. Juste entre 10 et 15 AU, où le vent solaire est refroidi en H excité !

-La superradiance et des interactions multiphotoniques expliquent que SN1987A a disparu lorsque ses anneaux sont apparus. Plus généralement que de cercles superradiants, ponctués ou non, brillants ou difficilement révélés comme dans le dernier article de Halton Arp sur arxiv;

-etc.

Les astrophysiciens doivent apprendre un peu de spectroscopie!

Ygogo · 26 mai 2016

(...) Les astrophysiciens doivent apprendre un peu de spectroscopie!

Je ne manquerai pas de transmettre ce judicieux conseil à ceux que je vais croiser dans les jours prochains, ils vont sûrement l'apprécier à sa juste valeur :D

Ah, une petite question : ça va, les chevilles ? :be:

bongibong · 26 mai 2016

Ygogo> Je me demandais... avant le XIX ème siècle... la discipline qui observait les étoiles et tout ça c'était l'astronomie non ?

Mais depuis l'avènement de la spectroscopie, il y a une branche de l'astronomie qui s'est créé, qui nous a permis d'avoir accès au mouvement des corps, leur température, leur composition non ?

Je crois que ça s'appelle l'astrophysique ? :be:

Ygogo · 26 mai 2016

C'est bien, élève Bongibong, tu as bien retiendu la leçon ! :be:

Dodgson · 26 mai 2016

Je dois être extrêmement stupide, mais je ne comprends pas.
Les raies de Lyman sont des transitions électroniques des couches 1 vers les couches n, dont l'énergie est -13.6 eV / n² (pour la couche n)

J'ai fait un petit calcul

Lyman alpha c'est 1 vers 2 : 121 nm

Lyman beta c'est 1 vers 3 : 102 nm

Lyman gamma c'est 1 vers 4 : 97 nm

https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9rie_de_Lyman

Comment fait-on pour parler de température sur des raies monochromatiques ?

jmo ne saurait pas ce qu'est un spectre de corps noir ?

Vous trouvez que c'est la même chose ?

Quelques données élémentaires pour savoir de quoi on parle (si je ne me trompe pas) :

Si on chauffe progressivement le corps noir, il émettra sa propre lumière à partir d’une certaine température (avant d’émettre de la lumière il aura déjà émis des rayonnements électromagnétiques de plus grande longueur d’onde). Un rouge sombre apparaîtra par l’ouverture à partir de 798 K (525°C), se renforcera, puis d’autres couleurs (orange, jaune et…) se manifesteront, et de leur mélange sortira une « couleur moyenne » du corps noir : celle des lampes à incandescence vers 3000 K, celle du Soleil vers 6000 K, puis la couleur tirera vers le bleu. A l’intérieur du corps noir, à chaque couleur de l’arc en ciel correspond une fréquence de la lumière (ce n’est pas vrai pour toutes les couleurs : par exemple, certains violets ou pourpres correspondent à la superposition d’une fréquence de rouge et d’une fréquence de bleu…).

La radiance est une quantité mathématique correspondant à la brillance visuelle d’une surface ; c’est un terme d’origine anglaise qui remplace dans la pratique le terme français « luminance énergétique ». La radiance du corps noir est fonction de deux variables : la température et la fréquence. On peut donc tracer des courbes de radiance en fonction de la fréquence pour une température donnée, et en fonction de la température pour une fréquence donnée.

Lecture recommandée pour ceux que ça intéresse : « Revisiting the quantum

discontinuity », publié par le Max-Planck-Intitute für Wissenschaftsgeschichte (2000), et disponible sur internet.

pascal_meheut · 26 mai 2016

Mais depuis l'avènement de la spectroscopie, il y a une branche de l'astronomie qui s'est créé, qui nous a permis d'avoir accès au mouvement des corps, leur température, leur composition non ?

Je crois que ça s'appelle l'astrophysique ?

Je crois même avoir le souvenir que des types pas très connus ont fait quelques découvertes avec la spectroscopie, Hubble et Humason si les noms vous disent quelque chose ?

bongibong · 27 mai 2016

En fait c'est même Vesto Slipher (qui est pas très connu du grand public) qui a découvert le redshift de certaines nébuleuses, et c'est ensuite Hubble qui a travaillé sur les Céphéides de ces nébuleuses pour en déduire leur distance.

Et puis bien avant ça, des astronomes avaient déjà analysé le spectre du soleil et découvert un élément inconnu sur terre. C’était juste le deuxième élément le plus répandu de l’univers… Comme ils étaient en panne d’inspiration, ils se sont dits : oh mais, comme on l’a découvert dans le spectre du soleil, on peut l’appeler Soleil Vert ? non c’est nul, Soleilium ? non plus ça sonne pourri. Non on va l’appeler stellarium ? (non mais on va pas l’appeler comme le logiciel qui nous a permis de programmer notre soirée d’observation).

Dans le groupe, y en avait un qui avait fait du grec (parce que c’est connu, les astronomes et astrophysiciens ne sont pas cultivés), alors il a dit : et si on l’appelait hélios ?

- Elior comme la cantine ?

- Mais non Hélios comme le dieu grec ?

- Ah non c’est pourri.

- Hélium ?

- Ah oui coool.

On a même mesuré le spectre d’une naine blanche et trouvé accidentellement que c’était décalé vers le rouge sans comprendre.

Ygogo · 27 mai 2016

En fait c'est même Vesto Slipher (...) qui a découvert le redshift de certaines nébuleuses, (...).

Au sujet de cet astronome, une thèse (écrite en français) par Alain Bremond : Vesto Melvin Slipher (1875-1969) et la naissance de l'astrophysique extragalactique.

Le texte est facile à lire, et il y a une foule d'informations historiques et biographiques sur de nombreux astronomes plus ou moins connus.

Pour y accéder, et éventuellement la télécharger si vous voulez de la lecture pour les longues soirées d'été : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00420560v1

Bonne lecture !

jmo · 30 mai 2016

La radiance est une quantité mathématique correspondant à la brillance visuelle d’une surface ; c’est un terme d’origine anglaise qui remplace dans la pratique le terme français « luminance énergétique ».

C'est exact.

À l'intérieur d'un corps noir (en pratique d'un four isotherme), la radiance spectrale d'un rayon est liée à la température du corps noir et à la fréquence de la lumière choisie pour mesurer cette radiance spectrale. La formule liant ces trois grandeurs, est appelée formule de Planck. Connaissant la radiance spectrale d'un rayon et sa fréquence, on en déduit sa température qui peut, par exemple, être utilisée pour des calculs de thermodynamique.

Planck a donné, en 1900 une formule approximative qu'il a corrigée en 1911 pour tenir compte de l' "énergie du point zéro". Malheureusement en France, on enseigne encore généralement la loi de 1900, ce qui produit des erreurs dans certains calculs, comme l'évaluation d'énergies très faibles reçues par une cellule photoélectrique (par la technique appelée "comptage de photons").

Pour les spectroscopistes, il est plus sûr de définir la couleur d'un rayon monochromatique par sa fréquence (qui est constante le long de son parcours dans un milieu transparent) que par sa longueur d'onde.

jmo · 30 mai 2016

On a même mesuré le spectre d’une naine blanche et trouvé accidentellement que c’était décalé vers le rouge sans comprendre.

Rappelons l'historique:

Hubble a mesuré de nombreux décalages spectraux d'astres proches et a trouvé que ces décalages sont proportionnels à leurs distances; mais il s'est opposé à une généralisation de la "loi de Hubble" qu'il a qualifiée du nom qu'il jugeait ridicule "big bang". Une "expansion de l'univers" est déduite de diverses moutures de la relativité générale d'Einstein. La plus récente, dite "Lambda CDM" est très critiquée.

En effectuant une statistique des "rougissements" (variations relatives de fréquence) d'astres nommés quasars choisis selon des critères précis (donc discutables), Burbidge et Karlsson ont établi que la plupart de leurs rougissements Z(n) vérifient la loi Z(n): nK où K=0,061 et n un entier 3, 4, 6, ... Au delà de 6, la loi devient rapidement peu fiable.

On peut remarquer que la loi de Karlsson peut s'écrire Z(p,q)=p(3K)+q(4K) où p et q sont des entiers non négatifs (ce qui est plus esthétique), mais surtout que:

3K est le rougissement qui transforme la fréquence de la raie Lyman bêta de l'atome H en la fréquence de la raie Lyman alpha, 4K conduisant Lyman gamma en alpha.

Il y a ainsi une forte probabilité pour que l'atome H intervienne dans les rougissements. Pour avoir des résultats précis, il faut observer les spectres des quasars. Beaucoup de raies d'absorption de ces spectres sont attribuées à des raies alpha rougies, une seule à la raie bêta non rougie, aucune à la raie gamma. Si on calcule la position de raies bêta ou gamma ayant le même rougissement qu'une raie alpha observée on trouve EXACTEMENT une autre raie alpha.

Cette propriété des spectres des quasars, beaucoup plus précise et générale que les observations de Burbidge et Karlsson explique de nombreuses raies d'absorption des quasars par une suite de rougissements faisant intervenir l'atome H.

Comment ? Pour obtenir un rougissement qui amène la fréquence bêta en alpha:

- on doit supposer que la raie bêta a d'abord été simplement absorbée

- puis qu'il y a eu un rougissement qui a fait défiler le spectre

- puis que ce rougissement s'est arrêté quand la raie bêta absorbée a atteint la fréquence alpha...

etc; la suite est un jeu d'enfant! On obtient de nombreuses raies. Mais il y en a bien d'autres pour lesquelles il faut ajouter une nouvelle raie au jeu. Pire, on justifie les flamboiements des quasars!

Jean-Baptiste_Paris · 26 octobre 2016

Est-ce qu'on peut considérer qu'avec de tels résultats, la discussion est close désormais ?

http://www.eso.org/public/france/news/eso1638/

jb

bongibong · 27 octobre 2016

Ah ben j’ai oublié que je n’avais pas répondu…

Rappelons l'historique:

Hubble a mesuré de nombreux décalages spectraux d'astres proches et a trouvé que ces décalages sont proportionnels à leurs distances; mais il s'est opposé à une généralisation de la "loi de Hubble" qu'il a qualifiée du nom qu'il jugeait ridicule "big bang".

Mieux aurait-il valu de rappeler un historique non falsifié.

Hubble n’a pas qualifié l’expansion de Big Bang… en plus c’est complètement faux ce que tu dis…

Déjà, c’est Fred Hoyle qui a qualifié la théorie de Lemaître de Big Bang lors d’une émission de radio sur la BBC.

Fred Hoyle avait une autre idée, il ne contestait pas l’expansion, le décalage vers le rouge et la loi de Hubble sont éloquentes. Pour lui, l’univers était dans un état stationnaire, ça veut dire qu’il est en expansion, mais que sa densité ne diminuait pas (création continue de matière).

Une "expansion de l'univers" est déduite de diverses moutures de la relativité générale d'Einstein. La plus récente, dite "Lambda CDM" est très critiquée.[/Quote]Encore une falsification… Lambda CDM est plutôt très accepté.
En effectuant une statistique des "rougissements" (variations relatives de fréquence) d'astres nommés quasars choisis selon des critères précis (donc discutables)…
Et comme je n’ai pas envie de rentrer dans le débat d’une loi de Karlsson que tu as inventée… et bien… la discussion va s’arrêter là.
mais surtout que:
3K est le rougissement qui transforme la fréquence de la raie Lyman bêta de l'atome H en la fréquence de la raie Lyman alpha, 4K conduisant Lyman gamma en alpha.[/Quote]3 K c’est surtout une température, ce n’est pas un rougissement qui transforme une raie en une autre…

Regardons comment cette phrase est absurde.

Lyman beta, c’est la transition électronique de la couche 3 vers la couche 1. Energie de 12.1 eV

Lyman alpha c’est couche 2 vers couche 1 : 10,2 eV

Lyman gamma c’est couche 4 vers couche 1 : 12.75 eV

Pour transformer un Lyman beta en Lyman alpha, il faut un facteur de 0.84 (ou bien un z=0.19 environ). Ca n’a aucun sens de relier ça à des Kelvin.

Ca montre que vous ne savez pas de quoi vous parlez.

Il y a ainsi une forte probabilité pour que l'atome H intervienne dans les rougissements. Pour avoir des résultats précis, il faut observer les spectres des quasars. Beaucoup de raies d'absorption de ces spectres sont attribuées à des raies alpha rougies, une seule à la raie bêta non rougie, aucune à la raie gamma. Si on calcule la position de raies bêta ou gamma ayant le même rougissement qu'une raie alpha observée on trouve EXACTEMENT une autre raie alpha.
Non on n’attribue pas au pifomètre une raie absorbée à une raie théorique, et on décrète que le z=machin bidule.
On est obligé d’identifier plusieurs raies pour savoir si on est sur une H alpha ou autre.

Je n'ai pas lu la news de JB en détail.

Jean-Baptiste_Paris · 27 octobre 2016

Merci BongiBong pour toutes ces précisions !

Je n'ai pas lu la news de JB en détail.

Je n'ai pas lu l'article lui-même, mais seulement la "news" de l'ESO, qui en substance indique qu'avec l'instrument MUSE (spectrographe de champ intégral) installé sur l'un des UT du VLT, 19 quasars ont été observés, ce qui a permis de mettre en évidence la présence de vastes halos (300 000 AL de longueur) autour de ces quasars.

L'échantillon est encore faible, mais les premiers résultats apportent déjà des surprises :

- il était estimé qu'environ 10% des quasars s'accompagneraient de ce type de halos, or ici c'est 19/19, soit 100%. Reste à savoir si cela découle des performances de l'instrument ou de l'échantillon...

- ces halos sont composés de gaz relativement froid, de l'ordre de 10 000°C, là où les modèles de formation de galaxie prévoient des températures beaucoup plus élevées, de l'ordre du million de degrés.

Si cela se confirme, cela réfute totalement l'hypothèse présentée par JMO sur ce topic, puisque cette hypothèse ne peut s'envisager qu'avec une "atmosphère" d'étoile très chaude, justement de l'ordre de 1 million de degrés.

Enfin bon, si cela se confirme, l'intérêt et la portée d'une telle découverte va naturellement bien au-delà des hypothèses (farfelues) envisagées dans ce topic... mais ça m'y a fait penser à la lecture de la news.

jb

Modifié 27 octobre 2016 par Jean-Baptiste_Paris

bongibong · 27 octobre 2016

...
Si cela se confirme, cela réfute totalement l'hypothèse présentée par JMO sur ce topic, puisque cette hypothèse ne peut s'envisager qu'avec une "atmosphère" d'étoile très chaude, justement de l'ordre de 1 million de degrés.

jb

Merci, en fait je n'ai pas pu faire le lien entre l'article, et l'hypothèse de JMO. En fait je t'avoue que je ne me suis pas du tout plongé dans sa prose, vu qu'il sort beaucoup d'âneries et n'a aucune crédibilité scientifique.

jmo · 3 novembre 2016

Vu que bongibong n'y connait rien en physique théorique, ni appliquée d'ailleurs, et bien non il ne connaît pas l'effet de diffusion inélastique des photons.

Qui dit diffusion... dit changement de direction, et donc... contours flous... mais bon, moi je connais rien en physique.

Non, la diffusion COHÉRENTE conserve les surfaces d'onde.

Tu parles de la loi de Karlsson comme si c'était une loi fondamentale, alors que c'est purement statistique et phénoménologique... c'est juste une coïncidence sur un très faible échantillon.

Tu peux m'expliquer ce charabia ?

Je précise bien que la loi de Karlsson est EMPIRIQUE

Je ne comprends pas ce que tu dis. La raie Lyman alpha est due à l'émission d'un photon lors qu'un électron passe de la couche 2 à la couche 1 (qui a parlé de rougissement de quoi ?).

Evidemment n'importe qui. Tu parles de quoi là ? de la raie à 21 cm ? ça correspond à la transition hyperfine pour un basculement de spin de l'électron... (aucun rapport avec lyman alpha). En fait je ne vois pas là où tu veux en venir.

Il faut apprendre ce qu'est un effet Raman cohérent: Il ne correspond pas à l'émission d'une raie spectrale, mais modifie la fréquence de la raie excitatrice.

jmo · 3 novembre 2016

Citation de Bongibong :

"Et comme je n’ai pas envie de rentrer dans le débat d’une loi de Karlsson que tu as inventée… et bien… la discussion va s’arrêter là.

3 K c’est surtout une température, ce n’est pas un rougissement qui transforme une raie en une autre…

Regardons comment cette phrase est absurde."

K est l'abréviation de Kelvin, mais aussi la constante de Karlsson.

Je crains que cette confusion soit volontaire, compte tenu du contexte.

Non on n’attribue pas au pifomètre une raie absorbée à une raie théorique, et on décrète que le z=machin bidule.

On est obligé d’identifier plusieurs raies pour savoir si on est sur une H alpha ou autre.

Bien sûr. Les raies dites Lyman alpha des spectres des quasars sont des raies particulièrement intenses, placées en tête de "forêts Lyman".

Pour trouver une interprétation complète des contributions de l'hydrogène atomique aux spectres des quasars, consultez :

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01367890v2

jmo · 3 novembre 2016

- ces halos sont composés de gaz relativement froid, de l'ordre de 10 000°C, là où les modèles de formation de galaxie prévoient des températures beaucoup plus élevées, de l'ordre du million de degrés.

Si cela se confirme, cela réfute totalement l'hypothèse présentée par JMO sur ce topic, puisque cette hypothèse ne peut s'envisager qu'avec une "atmosphère" d'étoile très chaude, justement de l'ordre de 1 million de degrés.

Enfin bon, si cela se confirme, l'intérêt et la portée d'une telle découverte va naturellement bien au-delà des hypothèses (farfelues) envisagées dans ce topic... mais ça m'y a fait penser à la lecture de la news.

jb

Lisez :

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01367890v2

qui décrit la contribution de H (et de quelques spectres X très rougis) aux spectres des quasars:

Les couches denses des quasars sont entourées de couches moins denses d'hydrogène quasi pur qui produisent l'absorption de Gunn-Petersson, puis, éventuellement de couches analogues aux couches de Heaviside, et enfin d'un vaste halo à très basse pression qui se scinde en paires de sous couches:

- dans les unes, l'absorption Lyman alpha produit des atomes 2P qui catalysent un transfert d'énergie du rayonnement de l'étoile vers le rayonnement thermique. Ainsi le spectre est rougi, ce qui pérennise cette absorption et affaiblit la radiance à chaque fréquence atteignant la fréquence Lyman alpha, sans que des raies soient vraiment inscrites. Cette absorption pompe le gaz jusqu'à ce que son coefficient d'amplification sur Lyman alpha soit suffisant pour qu'il éclate un flash (flare que vous observez)Par compétition des modes, le flash absorbe intensément à la fréquence Ly alpha locale, ce qui écrit une raie de la forët Lyman.

- On arrive dans une autre sous couche quand une raie absorbée (en général bêta ou gamma) atteint la fréquence Lyman alpha. Alors absorption de toutes les raies (sauf alpha déja absorbée), quasiment plus de rougissement, le "quasiment" correspondant à un pompage Lyman bêta peu actif qui finit par mener à une autre sous-couche.

-

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Jean-Baptiste_Paris · 3 novembre 2016

Lisez :

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01367890v2

qui décrit la contribution de H (et de quelques spectres X très rougis) aux spectres des quasars:

"décrire" est en effet le terme approprié... aucune équation dans ce papier (en auto-citation) ? :?:

J'aime beaucoup la fin qui rejoint une phrase déjà employée sur le forum : les astrophysiciens doivent "mettre à jour leur spectroscopie"...

jb

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