A propos du fond cosmologique

[Enzo28356]

Bonjour a tous,

je suis nouveau et je voudrais poser une question que je n’ai jamais pu tirer au claire, en espérant

que quelqu’un puisse me renseigner.

Le fond diffus cosmologique a été libéré a peu près lorsque l’univers avait environ 300.00O ans.

Il me semble que ce phénomène doit être considéré comme un flash survenu lorsque les photons

se sont libérés de l’emprise de la matière. Sa duré de vie devrait être obligatoirement courte par

rapport à celui d’une galaxie.

Si nous observons une vieille galaxie aujourd’hui dont le rayonnement émis tout long de sa vie a

pu s’étaler, grâce a l’expansion de l’univers pour arriver jusqu’à nous, il nous arrive aussi de la voir

explosé dans son dernier instant.

Or ce que me cause problème est que le fond diffus cosmologique (ce flash) semble voyagé sur la

crête de l’expansion de l’espace sans jamais le rejoindre et privé toute génération d’hommes passée

et future d’observer son extension. Autrement dit l’expansion de l’univers est calé de façon a nous

permettre de voir constamment ce phénomène. De plus l’expansion de l’univers à subit de variations

(énergie sombre) tout le long de 13 milliards d’années. Il me semble que la probabilité de cette

interprétation est pratiquement nulle. J’aimerais que quelqu’un comble l’ignorance ou l’erreur de

mon raisonnement.

Merci a tous

Enzo

[gerard33]

Bonjour

il eut tétée (comme dit mon petit fils) + judicieux de placer cette interrogation dans la section "Astronomie & Astrophysique"

j'ai quémandé, auprès de mes supérieurs, son déplacement

pour ce qui est de la réponse à la question, je dirais "parce que!!"

c'est en général ce que je répond quand je n'ai pas la réponse

Modifié 8 octobre 2016 par gerard33

[sixela]

Il me semble que tu ne comprends pas que le découplement des premiers photons c'est "un flash" qui s'est passé _partout_ en même temps (tout comme le big-bang, d'ailleurs).

 

Nous sommes (par définition) "au milieu" de l'univers observable -- l'univers lui-même est encore bien plus grand-- et nous regardons vers sa frontière (vers "l'extérieur" de la bulle centrée sur nous) en remontant le temps: comme la lumière a mis un certain temps à arriver jusqu'à nous (qui dépend de la distance vers l'objet et des paramètres cosmologiques comme la vitesse d'expansion et son accélération), plus on regarde "loin" plus on remonte dans le temps.

 

Si tu observes une galaxie, tu observes la lumière émise à un moment bien particulier dans le passé. Le fonds cosomologique que tu observes, il vient de plus loin, d'une "coquille" centrée autour de nous qui est de plus en plus loin quand le temps s'écoule, qui se trouve derrière la galaxie.

 

Il correspond à de la lumière émise bien longtemps d'un endroit où maintenant il y a du vide, de la matière sombre et des galaxies, tout comme chez nous. Et quelqu'un qui se trouverait là maintenant et regarderait dans notre direction observerait le rayonnement fossile issu il y a des milliards d'années de l'endroit où se trouve maintenant notre galaxie...

Modifié 8 octobre 2016 par sixela

[Enzo28356]

Il me semble que tu ne comprends pas que le découplement des premiers photons c'est "un flash" qui s'est passé _partout_ en même temps (tout comme le big-bang, d'ailleurs).

 

Nous sommes (par définition) "au milieu" de l'univers observable -- l'univers lui-même est encore bien plus grand-- et nous regardons vers sa frontière (vers "l'extérieur" de la bulle centrée sur nous) en remontant le temps: comme la lumière a mis un certain temps à arriver jusqu'à nous (qui dépend de la distance vers l'objet et des paramètres cosmologiques comme la vitesse d'expansion et son accélération), plus on regarde "loin" plus on remonte dans le temps.

 

Si tu observes une galaxie, tu observes la lumière émise à un moment bien particulier dans le passé. Le fonds cosomologique que tu observes, il vient de plus loin, d'une "coquille" centrée autour de nous qui est de plus en plus loin quand le temps s'écoule, qui se trouve derrière la galaxie.

 

Il correspond à de la lumière émise bien longtemps d'un endroit où maintenant il y a du vide, de la matière sombre et des galaxies, tout comme chez nous. Et quelqu'un qui se trouverait là maintenant et regarderait dans notre direction observerait le rayonnement fossile issu il y a des milliards d'années de l'endroit où se trouve maintenant notre galaxie...

 

Merci Sixela pour votre réponse,

Je m’excuse pour la façon maladroite de poser ma question sans connaître les modalités des utilisateurs expérimentés du forum. Sur le fond je rétorque que je connais la façon comme le rayonnement fossile est présenté, mais je trouve illogique que l’événement de son extension soit retranché par toute direction.

Je suis d’accord que regardant dans le passé je finis pour trouver le moment du flash ma sa courte duré et son homogénéité me semblent incompatibles avec les différentes situations gravitationnelles traversées pendant son voyage. Certes l’univers est homogène a grande échelle me direz-vous, mais le phénomène est brève et une image qui présente des zones obscures me semble satisfaire davantage la logique que vous me rappelez.

Sans doute une vulgarisation approximative (mon seul bagage) est à l’origine de mon malaise logique.

 

Merci Enzo

[sixela]

Je suis d’accord que regardant dans le passé je finis pour trouver le moment du flash ma sa courte duré et son homogénéité me semblent incompatibles avec les différentes situations gravitationnelles traversées pendant son voyage.

 

Le rayonnement de fond n'est pas tout à fait homogène. Il est _presque_ homogène, mais bien sûr quand on parle du "fond homogène" on parle de la situation où on ne voit aucun objet entre nous et le fond.

 

Et même là il y a quelques inhomogénéités qui peuvent d'ailleurs trancher entre les différents modèles cosmologiques...c'est bien pourquou on a lancé COBE, WMAP et Planck.

[bongibong]

Comme dit, la recombinaison s'est produite à peu près au même moment partout.

 

Il se trouve qu'aujourd'hui, nous voyons le rayonnement fossile émis par la surface de dernière diffusion. Cette surface se trouve à 46 milliards d'années-lumière de nous aujourd'hui (elle était distante de nous de 40 millions d'années-lumière au moment de l'émission, mais a mis 13.8 milliards d'années pour nous atteindre, étant donné l'expansion).

 

Mais imaginons qu'il y ait eu une civilisation qui voulait observer le rayonnement fossile il y a 1 milliard d'années. Et bien elle aurait vu une température de je sais pas combien je me risquerait à 10 K, et la surface qui a émis ce CMB aurait été sans doute à quelque chose comme 30 milliards d'années-lumière.

 

Ce qu'il faut comprendre c'est que ce fond de rayonnement fossile a été émis par la surface de dernière émission, et que cette surface s'éloigne de nous à mesure que l'univers vieillit (en fait ce n'est pas la surface physique qui s'éloigne de nous, c'est le fait de voir des photons d'endroit de plus en plus loin).

 

Imaginons la situation inverse. Nous sommes forcément la surface de dernière émission d'une autre civilisation, aujourd'hui éloignée de nous de 46 milliards d'années-lumière.

 

Et bien... à mesure que le temps passe, les photons que nous avons émis à ce moment-là continueront à s'éloigner de nous, pour atteindre des régions de plus en plus lointaines.

Modifié 10 octobre 2016 par bongibong
orthographe

[Jean-Baptiste_Paris]

Hello,

 

Le fonds diffus cosmologique n'a rien d'évident à comprendre, même après plusieurs lectures de vulgarisation...

 

Il ne faut pas perdre de vue non plus que les explications données ci-dessus sont tout à fait cohérentes dans le cadre du "modèle standard", qui implique plusieurs hypothèses pour justifier la très grande homogénéité du CMB (à 10-5 près) et notamment la phase d'inflation - hypothèse "ad hoc" mais qui n'est encore pas démontrée (l'actu du jour porte sur ce point d'ailleurs : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2016/10/remise-en-doute-de-lexistence-de.html).

 

Aujourd'hui, lorsqu'on regarde le ciel, les zones ayant été en contact causal lors de la recombinaison sont de l'ordre de 2°, autrement dit, des régions du ciel éloignées de plus de 2° n'ont pas pu être en contact causal... il y a donc un paradoxe à ce que les inhomogénéités soient aussi faibles.

 

La quantité de matière noire entre aussi en jeu, dans les pics secondaires du CMB - matière noire dont l'existence n'est pas démontrée non plus...

 

Bref, il me semble important de garder en tête qu'il s'agit d'une explication dans le cadre d'un modèle dont beaucoup de composantes sont encore mal comprises (voire pas comprises du tout...).

 

Il existe d'autres modèles pour expliquer ce fonds diffus - qui ne sera pas dans ce cas qualifié de "cosmologique".

 

Une théorie parmi d'autres est de considérer que ce rayonnement à 3k est seulement la température moyenne de l'espace. De mémoire un astronome avait déjà fait le calcul au 19e siècle et arrivait à environ 5K. Sir Arthur Eddington était arrivé à un résultat d'environ 3K...

 

Ces calculs semblent aujourd'hui très lacunaires - car la vision de l'Univers était beaucoup plus limitée qu'aujourd'hui - mais la coïncidence reste troublante... Quelques chercheurs (marginaux il faut le dire) continuent cependant d'approfondir ces pistes, en y intégrant d'autres notions, notamment la topologie de l'espace.

 

Bien sûr, le modèle standard est le plus cohérent à bien des aspects (rayonnement type "de corps noir" et surtout la grande homogénéité à 10-5 près), mais pour bien comprendre ce qui te pose problème, il faut garder ces différents aspects en tête.

 

jb

Modifié 24 octobre 2016 par Jean-Baptiste_Paris