13,7 milliards d'années de rayon

[comprendrien]

Bonjour à tous,

 

Si je ne me trompe pas, l'age de l'univers a été calculé en observant les galaxies s'éloigner les unes des autres et en recherchant le point d'origine en tenant compte de la vitesse de la lumière. CE qui nous donne 13, 7 milliard d'années.

 

Dans un reportage, dont je pourrais vous fournir la source si besoin, il est dit que comme l'univers à 13,7 milliards d'années, l'observateur ne peut voir que 13,7 années lumière (AL) autour de lui. 13,7 AL est notre horizon cosmique. Il est dit également qu'un autre observateur se trouvant à 13,7 AL aura également un horizon de 13,7 AL et ainsi de suite.

 

Dans ma vision des choses, le big bang était comme une explosion (met en réalité en expansion) et donc un peu comme un sphère. J'imaginais donc l'univers comme ayant un rayon de 13,7 AL.

Si 2 observateurs distant de 13,7 AL peuvent voir autour d'eux dans un rayon de 13,7 AL, je pense que ma vision des choses doit être bien erronée.

 

Quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?

[Sobiesky]

Et bien c est justement que le bigbang n est pas une explosion... Au "moment du bigbang" l univers est deja a priori infini mais excessivement dense et chaud.

Lorsque l on parle de l univers qui a un rayon de 13,7 al on parle en fait de l univers Observable.

Modifié 13 mars 2017 par Sobiesky

['Bruno]

Comprendrien : je te recommande de lire ceci :http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=20089 . Je l'ai écrit il y a dix ans en pensant à toi !

 

Mais attention : il est interdit de s'arrêter à la première partie. Si tu fais l'effort de bien comprendre les diagrammes d'espace-temps, tu comprendras facilement pourquoi chaque univers observable fait 13,7 Gal de rayon tandis que l'univers est en réalité plus grand.

[Jean-Baptiste_Paris]

Imagine toi dans un champ bien dégagé, tu as un horizon de 1km tout autour de toi ; pour une personne à 1km de toi, il aura également un horizon de 1km, et ainsi de suite...

 

Ok, cette image est largement foireuse, mieux vaut lire le post de Bruno !

 

jb

[comprendrien]

Comprendrien : je te recommande de lire ceci :http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=20089 . Je l'ai écrit il y a dix ans en pensant à toi !

 

Mais attention : il est interdit de s'arrêter à la première partie. Si tu fais l'effort de bien comprendre les diagrammes d'espace-temps' date=' tu comprendras facilement pourquoi chaque univers observable fait 13,7 Gal de rayon tandis que l'univers est en réalité plus grand.[/quote']

 

je lis (ou relis) tout de suite ;-), dix ans après je comprendrai peut être un peu mieux.

Je reviens vers toi avec mes questions :-)

[comprendrien]

Et bien c est justement que le bigbang n est pas une explosion... Au "moment du bigbang" l univers est deja a priori infini mais excessivement dense et chaud.

Lorsque l on parle de l univers qui a un rayon de 13,7 al on parle en fait de l univers Observable.

Donc un bigbang uniquement pour les galaxies observables, les autres proviennent d'autre chose ou d'un autre bigbang ?

[jgricourt]

Non le big bang s'est produit partout en tout point de l'univers, il n'y a pas de dissymétrie. Ce qu'il faut comprendre ce ne sont pas les galaxies qui s'éloignent les unes des autres par leur propre mouvement mais c'est plutôt la distance entre les galaxies qui augmentent comme si tu étirais le contenant tel un film plastique que l'on étire.

[comprendrien]

Non le big bang s'est produit partout en tout point de l'univers, il n'y a pas de dissymétrie. Ce qu'il faut comprendre ce ne sont pas les galaxies qui s'éloignent les unes des autres par leur propre mouvement mais c'est plutôt la distance entre les galaxies qui augmentent comme si tu étirais le contenant tel un film plastique que l'on étire.

J'avais compris que la théorie du bigbang découlée de la constatation que les galaxies s'éloignaient les unes des autres et qu'elles avaient toutes un point d'origine. J'ai rien compris ?

[syncopatte]

en observant les galaxies s'éloigner les unes des autres et en recherchant le point d'origine

 

C'est cette idée fixe d'un point d'origine qui fait qu'on n'en comprend rien.

 

Patte.

[syncopatte]

Y a pas de point d'origine.

 

Ou si tu préfères: il est partout.

[jgricourt]

Justement cette idée de point originel fixe bien qu'elle soit pratique est totalement fausse.

 

Depuis cette "explosion" qui n'en n'est pas vraiment une, l'univers n'est pas figé il est en expansion, ce qui explique que lorsque tu vois un objet lointain tu le vois tel qu'il était à une certaine distance mais pendant que sa lumière à fait le voyage jusqu'à ta rétine il s'est écoulé un bail et pendant ce temps là l'objet en question s'est aussi éloigné un peu plus de toi.

 

Donc tu comprends (j’espère) qu'en fait lorsqu'on observe un objet tel qu'il était il y a 13.7 MA en réalité il est un peu plus loin que cela, à 46 MAL précisément, on appel cela le rayon de l'univers observable.

 

Une liste des objets les plus lointains observés à ce jour:

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_the_most_distant_astronomical_objects

Modifié 13 mars 2017 par jgricourt

['Bruno]

Comprendrien : lis mon lien d'abord ! Les questions que tu poses dans les messages précédents n'ont en fait pas grand sens, donc tu perds du temps. (Mais surtout, ne t'arrête pas à la première partie !)

[comprendrien]

Comprendrien : lis mon lien d'abord ! Les questions que tu poses dans les messages précédents n'ont en fait pas grand sens' date=' donc tu perds du temps. (Mais surtout, ne t'arrête pas à la première partie !)[/quote']

Ok , j'ai pas mal de questions par rapport à ton article, je les pose ici ou je crée un nouveau post ?

[fleur2touraine]

Comprendrien : je te recommande de lire ceci :http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=20089 . Je l'ai écrit il y a dix ans en pensant à toi !

 

Mais attention : il est interdit de s'arrêter à la première partie. Si tu fais l'effort de bien comprendre les diagrammes d'espace-temps' date=' tu comprendras facilement pourquoi chaque univers observable fait 13,7 Gal de rayon tandis que l'univers est en réalité plus grand.[/quote']

 

 

Génial Bruno merci beaucoup pour ces superbes explications!

['Bruno]

Ok , j'ai pas mal de questions par rapport à ton article, je les pose ici ou je crée un nouveau post ?

C'est ta discussion, tu en fais ce que tu veux.

[pachanga]

Non le big bang s'est produit partout en tout point de l'univers, il n'y a pas de dissymétrie. Ce qu'il faut comprendre ce ne sont pas les galaxies qui s'éloignent les unes des autres par leur propre mouvement mais c'est plutôt la distance entre les galaxies qui augmentent comme si tu étirais le contenant tel un film plastique que l'on étire.

 

j'ai déjà vu cet exemple du ballon gonflé, si on continue à le gonfler les galaxies s'étirent e s'éloignent

il arrive quoi au systèmes planétaires dans cet étirement ?

[Jean-Baptiste_Paris]

j'ai déjà vu cet exemple du ballon gonflé, si on continue à le gonfler les galaxies s'étirent e s'éloignent

il arrive quoi au systèmes planétaires dans cet étirement ?

 

L'exemple du ballon est plutôt mauvais, car il présuppose une courbure qui aujourd'hui n'est pas démontrée.

 

Quoiqu'il en soit, cette expansion ne concerne que l'espace aux grandes échelles. Aux plus petites échelles (amas de galaxies, galaxies et plus encore systèmes solaires), la gravité l'emporte et ces effets n'ont pas lieu.

 

jb

[Albuquerque]

La question de comprendrien est encore une de ces questions dues au sens pédagogique médiocre d'un régiment de vulgarisateurs, qui, ne pensant pas leur lecteur assez intelligent pour comprendre une explication sérieuse, lui en refilent une fausse à force d'être rudimentaire, et sans comprendre que les insuffisances de son explication vont faire se poser au lecteur des questions sans objet qu'une explication initiale correcte eût évitées.

 

Il y a plein de questions de ce type. Par exemple, on ne dit pas ce qu'on entend par "plat" en matière de géométrie d'univers, et on laisse le lecteur dans l'incompréhension d'être dans un univers prétendument plat peut-être, alors qu'il en voit lui-même les trois dimensions spatiales.

[bongibong]

Et le pire, c'est qu'après, les journalistes s'en emparent et dévoilent un grand titre, qui démontre leur totale incompréhension, suite aux publications de la collaboration Planck : "L'univers est plat comme une crêpe".

[Sobiesky]

Quoiqu'il en soit, cette expansion ne concerne que l'espace aux grandes échelles. Aux plus petites échelles (amas de galaxies, galaxies et plus encore systèmes solaires), la gravité l'emporte et ces effets n'ont pas lieu.

jb

 

Il me semble qu'ici JB tu mets sur le meme niveau expansion de l'espace, qui je pense a lieu partout et a toutes les echelles (mais n'est detectable que sur les grandes distances) et "mouvement" de la matiere, qui est l'addition de l'expansion et du mouvement du a la gravité (galaxies qui se rassemblent en amas par exemple).Dans ce dernier cas, la composante du à l'expansion de l'espace est tres faible par rapport à celle du a la gravité.

 

Mais je me suis peut etre fait berner par ces *"###!! de vulgarisateurs

 

PS: Tiens, c'est mon 3000 ieme messages sur WA, faut pas que je dise trop de betises alors

Modifié 29 mars 2017 par Sobiesky

[bongibong]

En fait l'expansion se fait à un taux de 70 km/s / Mpc.

Alors on ne parle pas de vitesse d'expansion, mais bien de taux, ce qui veut dire qu'en observant une unité de longueur, de combien elle se reproduit pendant un intervalle de temps fixé.

 

Ca veut dire qu'un méga parsec grandit de 70 km chaque seconde. Que vaut un méga parsec ? 3.26 millions d'al soit : 3e19 km environ.

70 km/s / Mpc = 2e-18 / s

 

Chaque mètre grandit de 2 attomètres par seconde.

Typiquement sur une échelle du système solaire (l'orbite de... aller Saturne, ça donne un chiffre rond 1 milliard de km), ça grandit de 2e-9 km / seconde, soit 2 millionième de mètre par seconde (sachant que l'orbite n'est pas circulaire, ce n'est pas très pertinent de mesurer des distances avec cette précision).

 

Quelle est la distance caractéristique que l'on saurait mesurer ? Apparemment le demi grand axe est connu au km près.

Donc pour que ça bouge, il faudrait une échelle de 1 milliard de secondes, soit 32 ans.

 

(vu que je me suis gourré en début d'après-midi pour calculer le parsec en km... je sais pas si mes calculs sont justes jusque là).

32 ans pour voir une modification d'orbite de 1 km, je pense qu'il peut y avoir d'autres sources de perturbation... (Jupiter ? même s'ils sont en résonance, mais ça reste une échelle de temps suffisamment faible par rapport à la stabilité du système solaire)

[Jean-Baptiste_Paris]

Il me semble qu'ici JB tu mets sur le meme niveau expansion de l'espace, qui je pense a lieu partout et a toutes les echelles (mais n'est detectable que sur les grandes distances) et "mouvement" de la matiere, qui est l'addition de l'expansion et du mouvement du a la gravité (galaxies qui ce rassemble en amas par exemple).Dans ce dernier ca, la composante du à l'expansion de l'espace est tres faible par rapport à celle du a la gravité.

 

Mais je me suis peut etre fait berner par ces *"###!! de vulgarisateurs

 

Précisément, je veux parler du facteur d'échelle, donc juste de l'expansion de l'espace.

 

Perso j'en suis resté à l'idée qu'aux petites échelles, ce phénomène n'a pas lieu (ou est tellement imperceptible qu'il n'est pas mesurable aujourd'hui).

 

Sauf qu'effectivement, parler de "petite échelle" n'a pas vraiment de sens non plus, le véritable facteur c'est la densité. Si dans un volume donné, la densité est supérieure à une certaine valeur critique, elle peut se découpler totalement de l'expansion. C'est le cas par exemple des galaxies (d'où l'expression "petite échelle" au sens cosmologique mais où on vise en réalité les régions plus denses que la densité critique).

 

JB

[Alien]

Juste une petite parenthèse pour vous dire que j'adore ce genre de discussions. Continuez comme ça les gars, c'est passionnant !!

[Sobiesky]

Précisément, je veux parler du facteur d'échelle, donc juste de l'expansion de l'espace.

 

Perso j'en suis resté à l'idée qu'aux petites échelles, ce phénomène n'a pas lieu (ou est tellement imperceptible qu'il n'est pas mesurable aujourd'hui).

 

Sauf qu'effectivement, parler de "petite échelle" n'a pas vraiment de sens non plus, le véritable facteur c'est la densité. Si dans un volume donné, la densité est supérieure à une certaine valeur critique, elle peut se découpler totalement de l'expansion. C'est le cas par exemple des galaxies (d'où l'expression "petite échelle" au sens cosmologique mais où on vise en réalité les régions plus denses que la densité critique).

 

JB

J'aime bien cette approche par le densité.

A-t-on une valeur de cette densité critique?

Quoique, la aussi, la densité etant le rapport de la masse sur le volume, l'echantillonage au niveau du volume est important. Si je prends un volume de 1 milliard de "année lumiere cube", la densité pourrait etre en dessous de la densité critique, mais localement dans ce volume nettement au dessus (dans un amas de galaxie par exemple)

[Jean-Baptiste_Paris]

J'aime bien cette approche par le densité.

A-t-on une valeur de cette densité critique?

 

Je ne l'ai plus en tête désolé, il faut que j'aille ouvrir mon cours de cosmologie de l'an dernier à l'Observatoire de Paris ; la question avait été abordée...

 

En tout cas, pour le cosmologiste qui nous donnait cours, quand la question avait été abordée, la réponse semblait vraiment claire et nette : découplage de l'expansion pour les zones au dessus de la densité critique. A moins qu'il nous ait fait de la "vulgarisation avancée" !

 

jb

[AstronomieLorraine]

Je ne l'ai plus en tête désolé, il faut que j'aille ouvrir mon cours de cosmologie de l'an dernier à l'Observatoire de Paris ; la question avait été abordée...

 

En tout cas, pour le cosmologiste qui nous donnait cours, quand la question avait été abordée, la réponse semblait vraiment claire et nette : découplage de l'expansion pour les zones au dessus de la densité critique. A moins qu'il nous ait fait de la "vulgarisation avancée" !

 

jb

 

Si ma question n'est pas indiscrète, tu étudies quoi ? l'astrophysique justement ?

[bongibong]

J'aime bien cette approche par le densité.

A-t-on une valeur de cette densité critique?

Quoique, la aussi, la densité etant le rapport de la masse sur le volume, l'echantillonage au niveau du volume est important. Si je prends un volume de 1 milliard de "année lumiere cube", la densité pourrait etre en dessous de la densité critique, mais localement dans ce volume nettement au dessus (dans un amas de galaxie par exemple)

En fait dans tout problème de physique, il y a toujours des calculs d'ordre de grandeur pour se dire "ce phénomène, je ne le prends pas en compte parce que complètement négligeable par rapport à un autre".

 

Ici, on a une distance caractéristique qui est D (la taille du nuage si tu veux), avec la constante de Hubble on fabrique une grandeur homogène à une vitesse : v = DH.

 

De l'autre côté, on a un champ gravitationnel, qui s'exprime de la manière suivante :

GM/D

(homogène à une vitesse au carré). Comme tu parles de densité moyenne, on peut le réécrire :

racine (4/3 pi rho G D²)

Donc cela revient à comparer cette valeur, à celle du dessus, quitte à fabriquer une grandeur homogène, autant prendre le rapport des deux :

 

DH / racine (4/3 pi rho G D²)

C'est cool, D dégage, et on a notre critère :

H / racine(4/3 pi rho G) << 1

Alors l'expansion est négligeable.

Comme ce sont des ordres de grandeur, autant dégager les constantes numériques et calculer :

H / racine (rho G) << 1

 

en fait... l'expansion est négligeable à partir du moment où

rho G est très supérieur à H² ou dit autrement :

dès que rho est très supérieur à H² / G

 

Il faudrait faire le calcul pour une galaxie comme la Voie Lactée pour voir.