Question sur la matière noir

[Demande]

 

Բարի իմ աստղագետ ընկերներ (bonjour mes amis astronome) en arménien.

 

Merci à vous. Je viens de comprendre ce que m'a dit Daniel. Merci 😁😊😁.

 

vous avez répondu à ma question. 

 

Et en plus Daniel à énormément dévelopé ce que j'ai dit.

 

Ce que j'ai dit n'est donc pas si faux que sa car même Daniel le dit.

Le 02/01/2019 à 11:03, Demande a dit :

La matière noir augmente la masse de la galaxie donc pour ne pas que les étoiles en périphérie tombe vers le trou noir elles ont accélérer leur vitesse pour que la force centrifuge soit plus importante.

(À chaque fois j'oublie le "e" à noir). Je suis pas fort en français.

Il y a 15 heures, Daniel Rosier a dit :

Le même raisonnement est applicable pour les étoiles périphériques, véritables satellites en orbite autour du centre galactique. Leur vitesse de "satellisation" est trop rapide si l'on s'en tient à la seule masse comprise entre le centre galactique et elles. Il faut rajouter de la masse pour l'expliquer, une masse qu'on ne voit pas malheureusement, pour l'instant du moins.

Ok j'ai compris. Merci 

 

Mais je n'ai pas compris ton shéma Patrick. Si tu veux tu peux le réexpliquer ou ne pas le faire. Comme tu veux.

 

Ce sous-sujet approche à sa fin.

 

 

 

 

Modifié 3 janvier 2019 par Demande

[Egill]

Bon, je ne reviendrai pas sur la partie centrale de ce fil et sur les réactions (et noms d'oiseaux) qui ont suivies. Cependant, je ne trouve pas le fait de faire le point sur les attentes et le point de vue des uns et des autres quant à cette discussion soit nécessairement une empoignade ou une déviation malheureuse de la conversation. D'autant que j'ai relu les échanges que j'ai eu avec Julon2000, et ça reste cordial, et n'en déplaise à certains relativement construit.... en tous cas j'ai connu immensément pire comme échange, que ce soit sur des forum ou ailleurs.

 

Je n'en parlerai pas plus malgré le fait que les réactions qui ont suivies m'ont largement attristé, peut-être même d'avantage que l'échange avec Julon2000, je tenais juste à préciser les éléments ci-dessus, merci de me répondre par message privé, si ça vous intéresse, histoire de ne pas d'avantage affecter ce fil.

 

Concernant le sujet de départ...

 

Citation

Ou bien modifier la loi de la gravité de Newton (théorie MOND). 

 

Il y a la théorie des MACHOs également il me semble: il y aurait beaucoup plus d'objets très massifs mais invisibles (trous noirs, étoiles à neutrons...) que nous le pensons: du coup la masse de la matière visible uniquement (essentiellement les étoiles) ne serait pas suffisante pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles à la périphérie des galaxies.

 

Mais il me semble que ces solution, si j'ai bien compris ce que j'ai lu, n'expliquent pas un autre problème qui fait intervenir la "matière noire" (et qui introduit une autre notion, celle "d'énergie noire"). Si on cherche à calculer la masse de l'univers (d'un volume d'univers donné plutôt, par exemple l'univers observable, la masse de l'univers dans son entier, c'est absurde (s'il est infini, sa masse est infinie par exemple)), on a plusieurs solutions: l'inflation initiale de l'expansion de l'univers le permet, ainsi que l'étude du rayonnement fossile. Et les deux donnent des résultats apparemment très proches. La troisième solution, c'est la plus instinctive: Regarder ce que l'on voit dans ce volume d'univers et calculer la masse de tous ces objets.

 

Mais là, le chiffre auquel on arrive est apparemment infime par rapport aux mesures données par les deux autres approches.  Il "manque" donc une énorme partie (l'essentiel en fait) de la masse si on ne prend en compte que la matière visible. Il y a également le problème de l'accélération de l'expansion de l'univers alors que la gravité est un phénomène plutôt attractif. 

 

Certaines théories évoquent la présence de matière baryonique (j'utilise certainement ce terme de façon abusive, j'entend par là la matière "classique" ou "connue", c'est à dire faisant intervenir des atomes constitués de protons et de neutrons) sous forme de nuages de gaz et de poussières très peu denses entre les galaxies et amas de galaxies , mais tellement gigantesques que leur masse serait très importante, et d'autres impliquant qu'une partie de cette masse pourrait résulter de la présence de matière baryonique mais invisible (n'émettant pas ou de réfléchissant pas de lumière). Mais même dans ces cas là, on arrive au mieux à quelques % de la masse totale. Et même en y incluant une hypothétique matière noire, on arrive que dans les 20% du total recherché. Pour le reste, on parle d'"énergie noire", notion encore plus vague et large que "matière noire" sachant qu'"énergie" peut vouloir dire beaucoup de choses (y compris de la matière).  

 

 

Je n'en dirais pas plus par peur de dire des âneries (c'est déjà certainement le cas), mais ces éléments m'ont relativement éclairé quand à ce qu'on appelle la "matière noire" et "l'énergie noire". 

Citation

 

Je suis triste parce que j'ai également une pensée pour tous les nouveaux inscrits sur WA : que vont-ils penser de tout cela ? Ils viennent chercher des infos découvrir, bavarder, comprendre, voire se faire des copain(e)s et que trouvent-ils ? que lisent ils ?

Il y a de quoi se décourager...

 

 

 

 

Je n'ai peut-être pas tout suivi (d'autant que certains messages ont sauté), mais le problème n'est-il pas justement que les étoiles en périphérie vont "trop vite" par rapport à la masse de la galaxie (puisque plus on s'éloigne du centre de masse, plus la vitesse de rotation diminue, c'est le cas avec les planètes du Système Solaire: plus elles sont éloignées du soleil, plus leur vitesse de révolution autour du Soleil est peu élevée (ladite vitesse diminue de la distance au carré si je ne m'abuse (mais peut-être que je m'abuse hein!)). 

 

Donc en connaissant la masse qui crée le champ gravitationnel, on peut connaître la vitesse des éléments en orbite autour... Hors les étoiles de la périphérie des galaxies tournent trop vite par rapport à la masse qui les sépare du centre de la galaxie. Je me trompe? D'où une matière noire.

 

J'ai compris lorsque l'on a évoqué les effets de marées de galaxies voisines que ça pourrait être une des raisons de cette vitesse anormale. Mais du coup, dans ton schémas, tu as l'air de nous dire que lesdites étoiles sont ralenties.

 

Du coup ce phénomène, sur ton schémas, pourrait être expliqué si la galaxie voisine a un sens de rotation similaire à celui de la galaxie observée.

 

En outre je ne vois pas pourquoi l'effet de marée serait lié à la rotation des étoiles de la galaxie voisine: celle-ci a un effet de marée sur la galaxie observée quelque soit son orientation non? (il ne faudrait pas plutôt voir où se situent leur centre de masse?

 

si l'on compare avec les forces de marées exercées par la Lune sur la Terre:

 

 

Les flèches rouges représentent les forces de marées et leur intensité. Imaginons qu'on remplace la Terre et la Lune par une galaxie et une galaxie naine en orbite autour de la première: on comprend comment les étoiles de la périphéries pourraient voir leur vitesse augmentée par effet de marée (mais de manière bien plus complexe).

 

Et ça n'explique toujours pas les problèmes de calculs de masse à l'échelle cosmologique comme je l'évoquais dans la première partie de mon message.

 

 

 

 

 

 

 

Modifié 8 janvier 2019 par Egill

[bongibong]

Le 08/01/2019 à 14:23, Egill a dit :

Il y a la théorie des MACHOs également il me semble: il y aurait beaucoup plus d'objets très massifs mais invisibles (trous noirs, étoiles à neutrons...) que nous le pensons: du coup la masse de la matière visible uniquement (essentiellement les étoiles) ne serait pas suffisante pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles à la périphérie des galaxies.

Non les MACHOs sont une hypothèse comme quoi la matière noire serait sous forme d'objets compacts n'émettant pas de lumière. Cela a déjà été exclu par les observations.

Expérience MACHOs justement (observation de lentilles gravitationnelles dans le nuage de Magellan).

Spectre de puissance du CMB (hauteur du 2ème et 3ème pic) qui exclut d'emblée que la matière noire est faite de baryon.

Une autre observation : la proportion des éléments légers (Hydrogène, Deutérium, Hélium 3, Hélium 4, Lithium 6 et 7) donne une valeur précise des baryons correspondant à 5% (ce qui exclut aussi que la matière noire soit faite de baryons).

Le 08/01/2019 à 14:23, Egill a dit :

Mais il me semble que ces solution, si j'ai bien compris ce que j'ai lu, n'expliquent pas un autre problème qui fait intervenir la "matière noire" (et qui introduit une autre notion, celle "d'énergie noire"). Si on cherche à calculer la masse de l'univers (d'un volume d'univers donné plutôt, par exemple l'univers observable, la masse de l'univers dans son entier, c'est absurde (s'il est infini, sa masse est infinie par exemple)), on a plusieurs solutions: l'inflation initiale de l'expansion de l'univers le permet, ainsi que l'étude du rayonnement fossile. Et les deux donnent des résultats apparemment très proches. La troisième solution, c'est la plus instinctive: Regarder ce que l'on voit dans ce volume d'univers et calculer la masse de tous ces objets.

Non pas du tout, il ne faut surtout par relier la matière noire de l'énergie noire, même s'il y a noire en commun.

La matière noire est une hypothèse pour expliquer l'anomalie de la courbe de rotation des galaxies ainsi que les vitesses anormalement élevées dans les amas etc...

L'énergie sombre est là pour expliquer l'accélération de l'expansion (donc un effet bien plus global que la dynamique galactique).

 

Comme on ne connaît pas la finitude de l'univers, autant parler de densité. A aucun moment les physiciens ne parlent de la masse de l'univers dans son entier, mais seulement de l'univers observable.

Le CMB donne une courbure de l'univers compatible avec un univers plat = densité d'énergie = densité critique.

Une hypothèse expliquant cela (et d'autres choses notamment, par exemple l'homogénéité du CMB, ainsi que les fluctuations) c'est la théorie, ou les théories de l'inflation. Il faut noter qu'on cherche encore la signature dans les CMB (mode B de polarisation dans le CMB qui dénotera la présence d'ondes gravitationnelles primordiales et donc preuve de cette phase).

Le 08/01/2019 à 14:23, Egill a dit :

Certaines théories évoquent la présence de matière baryonique (j'utilise certainement ce terme de façon abusive, j'entend par là la matière "classique" ou "connue", c'est à dire faisant intervenir des atomes constitués de protons et de neutrons) sous forme de nuages de gaz et de poussières très peu denses entre les galaxies et amas de galaxies , mais tellement gigantesques que leur masse serait très importante, et d'autres impliquant qu'une partie de cette masse pourrait résulter de la présence de matière baryonique mais invisible (n'émettant pas ou de réfléchissant pas de lumière). Mais même dans ces cas là, on arrive au mieux à quelques % de la masse totale. Et même en y incluant une hypothétique matière noire, on arrive que dans les 20% du total recherché. Pour le reste, on parle d'"énergie noire", notion encore plus vague et large que "matière noire" sachant qu'"énergie" peut vouloir dire beaucoup de choses (y compris de la matière).  

Ok avec le début, mais pour l'énergie sombre, on pense que c'est un champ d'énergie présent partout dans l'espace (donc pas sous le forme de matière), et ce champ pourrait ne pas se diluer avec l'expansion. C'est vraiment le terme dans l'équation d'Einstein qui est la constante cosmologique (Lambda dans le modèle). Dans quelques années avec la mission Euclid, on aura une idée de l'énergie sombre, si elle se comporte comme une constante cosmologique ou bien si on réactive les théories de quintessence.

Le 08/01/2019 à 14:23, Egill a dit :

Je n'ai peut-être pas tout suivi (d'autant que certains messages ont sauté), mais le problème n'est-il pas justement que les étoiles en périphérie vont "trop vite" par rapport à la masse de la galaxie (puisque plus on s'éloigne du centre de masse, plus la vitesse de rotation diminue, c'est le cas avec les planètes du Système Solaire: plus elles sont éloignées du soleil, plus leur vitesse de révolution autour du Soleil est peu élevée (ladite vitesse diminue de la distance au carré si je ne m'abuse (mais peut-être que je m'abuse hein!)). 

Non la vitesse diminue avec la racine carré de la distance. 4 fois plus loin = 2 fois moins vite.

Pour la galaxie c'est un peu plus complexe, car plus on s'éloigne et... plus il y a de la masse, donc c'est une loi qui diminuerait un peu moins vite que la racine carré.

Par contre pour le bulbe... il tourne d'un bloc (la vitesse est proportionnelle à la distance).

Le 08/01/2019 à 14:23, Egill a dit :

Donc en connaissant la masse qui crée le champ gravitationnel, on peut connaître la vitesse des éléments en orbite autour... Hors les étoiles de la périphérie des galaxies tournent trop vite par rapport à la masse qui les sépare du centre de la galaxie. Je me trompe? D'où une matière noire.

Sauf que... cette matière noire remplit plusieurs caractéristiques. Elle entoure les galaxies jusqu'à une certaine distance, donc c'est un halo sphérique (et donc matière noire froide mais qui ne peut pas perdre de l'énergie par émission).

Le 08/01/2019 à 14:23, Egill a dit :

 

 

Les flèches rouges représentent les forces de marées et leur intensité. Imaginons qu'on remplace la Terre et la Lune par une galaxie et une galaxie naine en orbite autour de la première: on comprend comment les étoiles de la périphéries pourraient voir leur vitesse augmentée par effet de marée (mais de manière bien plus complexe).

 

Et ça n'explique toujours pas les problèmes de calculs de masse à l'échelle cosmologique comme je l'évoquais dans la première partie de mon message.

Non l'effet ne permet pas d'expliquer une augmentation de vitesse. On parle de force centripète plus importante (et pas de force comme les marées). La distribution de vitesse des étoiles ne varie qu'avec la distance au centre, pas en orthoradial.

[Egill]

Citation

Non les MACHOs sont une hypothèse comme quoi la matière noire serait sous forme d'objets compacts n'émettant pas de lumière. 

 

Oui, donc  comme des "objets très massifs mais invisibles (trous noirs, étoiles à neutrons...) " non?

 

Citation

Non pas du tout, il ne faut surtout par relier la matière noire de l'énergie noire, même s'il y a noire en commun.

 

Ah mince.... pourtant ce que je restituais là, c'est quelque chose que j'ai entendu ailleurs (dans la video d'A Barrau page précédente de ce sujet d'ailleurs). Mais j'ai certainement compris de travers.

 

Citation

L'énergie sombre est là pour expliquer l'accélération de l'expansion (donc un effet bien plus global que la dynamique galactique).

 

Uniquement? (c'est déjà pas mal) Vraiment ce n'est pas le souvenir que j'ai du cours d'A Barrau dont je parlais (et qu'il va falloir que je reregarde).

 Il évoque vraiment ces différentes façons de calculer la "masse de l'univers" (observable évidemment, ou même d'un volume d'univers donné, donc effectivement, il s'agirait plus de sa densité), et du "manque" énorme que donne la mesure de ce qui est visible par rapport aux autres méthodes.

 

Citation

Non l'effet ne permet pas d'expliquer une augmentation de vitesse. On parle de force centripète plus importante (et pas de force comme les marées). La distribution de vitesse des étoiles ne varie qu'avec la distance au centre, pas en orthoradial.

 

Alors je ne comprend plus rien: pourquoi les effets de marées exercées par le nuage de Magellan sur la Voie Lactée ont elles été évoquées dans le cadre de la vitesse des étoiles périphériques de la VL?

Modifié 11 janvier 2019 par Egill

[bongibong]

Il y a 3 heures, Egill a dit :

Oui, donc  comme des "objets très massifs mais invisibles (trous noirs, étoiles à neutrons...) " non?

Naines brunes, planètes etc... également

https://fr.wikipedia.org/wiki/Massive_compact_halo_object

Il y a 3 heures, Egill a dit :

Ah mince.... pourtant ce que je restituais là, c'est quelque chose que j'ai entendu ailleurs (dans la video d'A Barrau page précédente de ce sujet d'ailleurs). Mais j'ai certainement compris de travers.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Énergie_noire

En cosmologie, l'énergie noire ou énergie sombre (dark energy en anglais) est une forme d'énergie hypothétique emplissant uniformément tout l'Univers et dotée d'une pression négative, qui la fait se comporter comme une force gravitationnelle répulsive. L'existence de l'énergie noire est nécessaire pour expliquer diverses observations astrophysiques, notamment l'accélération de l'expansion de l'Univers détectée au tournant du xxi^e siècle.

Il y a 3 heures, Egill a dit :

Uniquement? (c'est déjà pas mal) Vraiment ce n'est pas le souvenir que j'ai du cours d'A Barrau dont je parlais (et qu'il va falloir que je reregarde).

 Il évoque vraiment ces différentes façons de calculer la "masse de l'univers" (observable évidemment, ou même d'un volume d'univers donné, donc effectivement, il s'agirait plus de sa densité), et du "manque" énorme que donne la mesure de ce qui est visible par rapport aux autres méthodes.

En vrai... l'énergie sombre est arrivée avec le mesure des supernovae IA. Les équipes de Riesz et Perlmutter voulaient mesurer le taux d'expansion de l'univers et voir comment il ralentit. Cependant, ils ont trouvé une information contraire, publication en 1998 et Nobel en 2011.

L'énergie sombre est indépendante du recensement de la densité de l'univers puisque... la mesure de la courbure globale est arrivée après avec la mission WMAP qui montre à +/- 2% près que l'univers est à sa densité critique (résultats de 2003, consolidés en 2009 + résultats de Planck en 2015).

Il y a 3 heures, Egill a dit :

Alors je ne comprend plus rien: pourquoi les effets de marées exercées par le nuage de Magellan sur la Voie Lactée ont elles été évoquées dans le cadre de la vitesse des étoiles périphériques de la VL?

Qui en a parlé ?

Ca a sûrement un effet, puisque cela déforme la Voie Lactée. Mais ça n'explique pas les courbes de rotation des Galaxies...

[Daniel Rosier]

Il y a 5 heures, Egill a dit :

Alors je ne comprend plus rien: pourquoi les effets de marées exercées par le nuage de Magellan sur la Voie Lactée ont elles été évoquées dans le cadre de la vitesse des étoiles périphériques de la VL?

 

Il y a 2 heures, bongibong a dit :

Qui en a parlé ?

 

C'est moi le coupable😨

 

Attention Egill, l'article auquel je faisais référence plus haut et que je remets ici

 

https://www.obspm.fr/plus-besoin-de-matiere-sombre.html

 

parle, non pas des forces de marées exercées par les galaxies satellites naines sur la VL mais l'inverse ! 

Cette étude récente démontrerait qu'en l'absence de preuve de matière sombre dans les galaxies naines satellites de la VL, la dynamique des étoiles de ces galaxies pourraient s'expliquer de par les forces de marées exercées par la VL. Le même principe s'appliquerait aux galaxies naines d'Andromede.

 

C'est à ce moment que j'ai évoqué l'idée difficilement possible d'une extrapolation de ce scénario aux galaxies elles-mêmes. En fait, le comportement dynamique des étoiles au sein des galaxies naines satellites et celui des étoiles de la VL n'a pas la même origine, forces de marées pour les premières, matière noire pour les secondes. 

 

Voilà, 😉

 

 

[Demande]

Bonjour à tous  

Daniel est a demi-coupable car il y a aussi, le plus redoutant de l'univers, le plus féroce, le plus dangereux  : Patrick60   Lol

il en a parlé dans son schéma ( sur la page 2 ) !!!