Observation de galaxies lointaines et taille de l'univers...

thierrypertuy · 20 janvier 2022

Bonjour,

Je ne comprends pas/plus comment il est possible d'observer des galaxies lointaines, jusqu'à GN-z11 qui se serait formée pas plus tard que 400 millions d'années après le Big Bang.

Je sais bien que la lumière met du temps à nous parvenir. En l'occurrence, si l'univers est âgé de 13,7 milliards d'années, il faut que la lumière émise par GN-z11 que nous captons aujourd'hui ait été émise il y a 13,3 milliards d'années lumières. Comment pouvons nous nous trouver à 13,3 milliards d'années lumière de là où se trouvait cette galaxie 400 millions d'années après le Big Bang ?

Cela n'implique-t-il pas que l'univers s'est dilaté à (presque, ou pas) la vitesse de la lumière ? En d'autres termes, cela ne veut-il pas dire que l'univers se dilate à une vitesse telle que deux points "opposés" (si cela a un sens, en admettant un univers fermé) s'éloignent l'un de l'autre à la vitesse de la lumière ?

En repartant de l'estimation actuelle de la vitesse d'expansion de l'univers, à savoir 74,03 km/s/Mpc (1 Mpc = 3,26.10^6 années lumière), et en estimant pour simplifier que celle-ci est constante depuis les origines (alors que la théorie dominante estime qu'elle s'accélère), on trouve :

Si le point "opposé" est situé à 13,7.10^9 années lumière, alors il s'éloigne de nous de 74,03 * 13,7.10^9 / 3,26.10^6 ~= 311 000 km/s

Bingo ???

En fait, quelque part, je trouve logique que les parties les plus éloignées de l'univers s'éloignent à la vitesse de la lumière puisqu'au départ il s'agissait de particules, qui ne se sont que plus tard rassemblées pour composer des atomes, puis des astres.

...mais si les parties les plus éloignées de l'univers s'éloignent à la vitesse de la lumière, alors elles ne peuvent pas s'éloigner plus vite et la conclusion établissant que l'expansion de l'univers est en accélération est fausse...

(Nb : Même si ça n'est pas le sujet de mon post, ceci accréditerait au passage d'autres théories telle que celle d'un univers hétérogène, univers boursouflé, avec des poches plus gonflées au niveau des zones de sous-densité. Dans cet espace, la lumière mettrait (beaucoup) plus de temps à franchir une portion d'espace boursouflée qu'elle n'en mettrait pour franchir une portion d'espace plate de même taille, ce qui pourrait produire l'effet que nous observons !)

...et au passage je ne comprends pas comment on peut admettre l'existence d'une phase d'hyper-inflation et donc, si je comprends ce terme, d'une phase d'expansion plus rapide que la moyenne, et donc à une vitesse supérieure à celle de la lumière...

A l'avance merci de vos lumières 😉

Thierry

'Bruno · 20 janvier 2022

Bonjour ! Tu fais une erreur ici :

il y a une heure, thierrypertuy a dit :

Cela n'implique-t-il pas que l'univers s'est dilaté à (presque, ou pas) la vitesse de la lumière ? En d'autres termes, cela ne veut-il pas dire que l'univers se dilate à une vitesse telle que deux points "opposés" (si cela a un sens, en admettant un univers fermé) s'éloignent l'un de l'autre à la vitesse de la lumière ?

L'univers ne se dilate pas à une certaine vitesse. Je crains que tu aies en tête l'image de galaxies avançant chacune dans une direction opposée à l'endroit où s'est produit le gros boum.

Quand on dit qu'on observe une galaxie située à 13 Gal (milliards d'années-lumières), on dit que les photons qui sont tombés dans notre télescope ont quitté la galaxie il y a 13 Ga (milliards d'années). À l'époque où ces photons sont partis, la galaxie était plus proche de nous, mais tandis que ces photons faisaient le trajet dans notre direction, l'espace se dilatait. Durant le trajet, la route s'est en quelque sorte allongée. Peut-être qu'à l'époque, la galaxie n'était située qu'à 1 Gal. Mais à cause de la dilatation de l'espace, ce n'est pas 1 Ga plus tard que les photons sont parvenus, mais 13 Ga plus tard.

il y a une heure, thierrypertuy a dit :

En repartant de l'estimation actuelle de la vitesse d'expansion de l'univers, à savoir 74,03 km/s/Mpc (1 Mpc = 3,26.10^6 années lumière), et en estimant pour simplifier que celle-ci est constante depuis les origines

Il n'y a pas de vitesse d'expansion mais un taux d'expansion. Toutes les distances de l'univers augmentent de 7 % par an, du moins sous l'hypothèse où l'expansion est constante. La vitesse de récession dépend de chaque galaxies : certaines s'éloignent à 1500 km/s (galaxies de l'amas de la Vierge), d'autres à 6000 km/s (galaxies de l'amas Coma) et d'autres encore plus. Parler de vitesse d'expansion de l'univers n'a aucun sens.

il y a une heure, thierrypertuy a dit :

Si le point "opposé" est situé à 13,7.10^9 années lumière

Parler de point opposé suppose que tu imagines un centre spatial de l'univers. L'espace n'a pas de centre. S'il est infini − ce qui est tout à fait possible − où vas-tu placer un point opposé ?...) Tout ton questionnement présuppose que l'expansion de l'univers est l'expansion de l'ensemble des galaxies dans un espace pré-existant à partir d'un centre. C'est une image fausse et, du coup, tes questions n'ont pas lieu d'être.

Pour mieux comprendre l'univers, je te propose de lire cette FAQ : https://www.webastro.net/forums/topic/19651-à-quoi-ressemble-lunivers/ . La première partie décrit l'image fausse, il faut donc lire la deuxième partie.

Autre chose : l'expansion de l'espace ne fait pas bouger les galaxies. Les galaxies sont à peu près immobiles (leurs mouvements propres sont négligeables devant les vitesses de récession des galaxies lointaines). Tout en restant à peu près immobiles, nous nous éloignons de 6000 km à chaque seconde par rapport aux galaxies elles aussi immobiles de l'amas Coma. C'est parce que l'espace se dilate entre elles et nous.

Il est donc tout à fait possible que la vitesse de récession des galaxies les plus lointaines connues soit plus grande que la vitesse de la lumière sans que ça contredise les lois de la physique. Les plus lointains quasars connus ont des vitesses de récession de l'ordre de 6c je crois.

thierrypertuy · 20 janvier 2022

Bonjour Bruno,

Merci de ta réponse.

il y a une heure, 'Bruno a dit :

L'univers ne se dilate pas à une certaine vitesse. Je crains que tu aies en tête l'image de galaxies avançant chacune dans une direction opposée à l'endroit où s'est produit le gros boum.

Non non. Je m'exprime sans doute en partie mal, mais l'image que j'ai en tête est bien celle de ta feuille de papier, sauf que je me la fais en 3D en ne réduisant l'espace que d'une dimension. L'univers est donc une sphère dont le centre correspond à son état au temps t=0 (le Big Bang) et la surface à l'univers dans son état d'aujourd'hui.

il y a une heure, 'Bruno a dit :

Quand on dit qu'on observe une galaxie située à 13 Gal (milliards d'années-lumières), on dit que les photons qui sont tombés dans notre télescope ont quitté la galaxie il y a 13 Ga (milliards d'années). À l'époque où ces photons sont partis, la galaxie était plus proche de nous, mais tandis que ces photons faisaient le trajet dans notre direction, l'espace se dilatait. Durant le trajet, la route s'est en quelque sorte allongée. Peut-être qu'à l'époque, la galaxie n'était située qu'à 1 Gal. Mais à cause de la dilatation de l'espace, ce n'est pas 1 Ga plus tard que les photons sont parvenus, mais 13 Ga plus tard.

Bien d'accord, avec l'effet Doppler qui produit le red shift.

il y a une heure, 'Bruno a dit :

Il n'y a pas de vitesse d'expansion mais un taux d'expansion. Toutes les distances de l'univers augmentent de 7 % par an, du moins sous l'hypothèse où l'expansion est constante. La vitesse de récession dépend de chaque galaxies : certaines s'éloignent à 1500 km/s (galaxies de l'amas de la Vierge), d'autres à 6000 km/s (galaxies de l'amas Coma) et d'autres encore plus. Parler de vitesse d'expansion de l'univers n'a aucun sens.

Sur ce point, peut-être que je m'exprime mal mais peut-être que je ne comprends pas.

Pour reprendre mon image de l'univers sous la forme d'une sphère, mais disons plutôt un ballon : Considérons deux fourmis sur la surface de ce ballon. Si les fourmis restent immobiles et que le ballon enfle, la distance entre les 2 fourmis augmente. Elles ont l'une par rapport à l'autre une vitesse relative qui dépend de la vitesse avec laquelle le ballon enfle. Je ne vois pas quelle différence cela fait avec une situation dans laquelle le ballon n'enflerait pas mais les fourmis se dirigeraient l'une vers l'autre.

il y a une heure, 'Bruno a dit :

Parler de point opposé suppose que tu imagines un centre spatial de l'univers. L'espace n'a pas de centre. S'il est infini − ce qui est tout à fait possible − où vas-tu placer un point opposé ?...) Tout ton questionnement présuppose que l'expansion de l'univers est l'expansion de l'ensemble des galaxies dans un espace pré-existant à partir d'un centre. C'est une image fausse et, du coup, tes questions n'ont pas lieu d'être.

Sur ma sphère la notion de point opposé a tout à fait un sens. Les îles antipodes sont par exemple au point opposé de la terre par rapport à la France. Avec une dimension supplémentaire c'est plus difficile à concevoir mais je ne vois pas pourquoi cela aurait moins de sens.

il y a une heure, 'Bruno a dit :

Pour mieux comprendre l'univers, je te propose de lire cette FAQ : https://www.webastro.net/forums/topic/19651-à-quoi-ressemble-lunivers/ . La première partie décrit l'image fausse, il faut donc lire la deuxième partie.

J'ai lu ta FAQ est j'ai trouvé que c'était très bien présenté. Ceci dit la deuxième partie correspond bien à ce que j'avais en tête...

Après, tu as dessiné les points F et G (oublié...) de telle façon qu'ils soient opposés sur le cercle. Ils sont certes sur le cercle, mais pas forcément positionnés de façon opposée l'un par rapport à l'autre.

il y a une heure, 'Bruno a dit :

Autre chose : l'expansion de l'espace ne fait pas bouger les galaxies. Les galaxies sont à peu près immobiles (leurs mouvements propres sont négligeables devant les vitesses de récession des galaxies lointaines). Tout en restant à peu près immobiles, nous nous éloignons de 6000 km à chaque seconde par rapport aux galaxies elles aussi immobiles de l'amas Coma. C'est parce que l'espace se dilate entre elles et nous.

Il est donc tout à fait possible que la vitesse de récession des galaxies les plus lointaines connues soit plus grande que la vitesse de la lumière sans que ça contredise les lois de la physique. Les plus lointains quasars connus ont des vitesses de récession de l'ordre de 6c je crois.

Ok sur le fait que c'est l'expansion de l'espace qui fait que les galaxies s'éloignent les unes des autres... mais cf. mes explications sur les fourmis sur le ballon : Au final il en résulte bien une vitesse relative d'une galaxie par rapport à une autre...

Et je ne comprends pas du tout comment nous pourrions avoir accès à des quasars dont la vitesse de récession (et donc leur vitesse relative d'éloignement) serait supérieure à celle de la lumière.

...et je reste perturbé par le "hasard" qui fait que [âge de l'univers] x [taux d'expansion] ~= [vitesse de la lumière]

...ceci dit j'ai peut-être mal compris la façon dont on calcule ce taux d'expansion et surtout sa signification : Pour moi, en considérant les galaxies comme étant à peu près immobiles, il suffit de multiplier la distance d'une galaxie par rapport à nous par ce taux d'expansion pour déterminer la vitesse à laquelle cette galaxie s'éloigne de nous aujourd'hui (et donc en projetant la position à laquelle on la voit à sa position actuelle). Est ce bien cela ?

@+

Thierry

'Bruno · 21 janvier 2022

Il y a 10 heures, thierrypertuy a dit :

Pour reprendre mon image de l'univers sous la forme d'une sphère, mais disons plutôt un ballon : Considérons deux fourmis sur la surface de ce ballon. Si les fourmis restent immobiles et que le ballon enfle, la distance entre les 2 fourmis augmente. Elles ont l'une par rapport à l'autre une vitesse relative qui dépend de la vitesse avec laquelle le ballon enfle. Je ne vois pas quelle différence cela fait avec une situation dans laquelle le ballon n'enflerait pas mais les fourmis se dirigeraient l'une vers l'autre.

Dans la première situation, les fourmis sont immobiles : elles restent au même endroit de l'espace, aux mêmes coordonnées (spatiales).

Dans la seconde situation, les fourmis se déplacent dans l'espace : elles changent de coordonnées (spatiales).

Il y a 10 heures, thierrypertuy a dit :

Sur ma sphère la notion de point opposé a tout à fait un sens. Les îles antipodes sont par exemple au point opposé de la terre par rapport à la France. Avec une dimension supplémentaire c'est plus difficile à concevoir mais je ne vois pas pourquoi cela aurait moins de sens.

Tu disais que tu avais la même vision que sur le diagramme d'espace-temps de la FAQ. Ce que tu appelles l'opposé, ce serait le point de l'espace symétrique par rapport au point central du diagramme ? Dans ce cas, ça a un effet un sens. Si l'espace est fini, il existe une distance maximale possible entre deux points, et l'opposé serait l'ensemble des points qui sont à la distance maximale possible de cette galaxie. (Cet ensemble semble avoir 2 dimensions si j'en crois le diagramme, même si l'analogie avec notre planète suggère qu'il aurait 1 dimension.) En tout cas il est en dehors de notre univers observable. Si on s'intéresse au point « opposé » de l'univers observable, c'est-à-dire le point le plus lointain possible, alors c'est ce qu'il y a juste derrière la sphère de dernière diffusion (l'instant zéro, qui serait observable si les photons arrivaient à se faufiler dans l'espace), et son décalage vers le rouge est infini, donc de même sa vitesse de récession. (Et ce truc est bien un objet 2D : une sphère.)

Après, j'ai raisonné à partir d'un espace fermé fini, mais l'espace est peut-être infini.

Il y a 10 heures, thierrypertuy a dit :

il suffit de multiplier la distance d'une galaxie par rapport à nous par ce taux d'expansion pour déterminer la vitesse à laquelle cette galaxie s'éloigne de nous aujourd'hui (et donc en projetant la position à laquelle on la voit à sa position actuelle). Est ce bien cela ?

Je crois qu'on peut dire ça, oui. Par exemple nous sommes situés à 260 Mal (millions d'années-lumière) de l'amas Coma. Dans 1 Ga (milliard d'années), avec l'expansion de 7 %, nous seront situés à 273 Mal. La vitesse de récession est de 13 Mal / Ga. Le problème est que la vitesse de récession est une sorte de vitesse artificielle : ce n'est pas la vitesse d'un objet à travers l'espace mais plutôt de l'espace qui se dilate... Dans l'article https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_supraluminique de Wikipédia, il est dit que ce qui ne peut pas dépasser c est « un transfert d'énergie ou d'information à travers l'espace », ce qui n'est pas le cas ici.

thierrypertuy · 21 janvier 2022

Bonjour Bruno,

Il y a 8 heures, 'Bruno a dit :

Dans la première situation, les fourmis sont immobiles : elles restent au même endroit de l'espace, aux mêmes coordonnées (spatiales).

Dans la seconde situation, les fourmis se déplacent dans l'espace : elles changent de coordonnées (spatiales).

Je me trompe peut-être mais pour moi cela ne fait aucune différence : Dans un cas comme dans l'autre cela génère une vitesse relative entre les fourmis. Et pour en revenir aux galaxies, cela produit le même effet de red shift...

Il y a 8 heures, 'Bruno a dit :

Tu disais que tu avais la même vision que sur le diagramme d'espace-temps de la FAQ. Ce que tu appelles l'opposé, ce serait le point de l'espace symétrique par rapport au point central du diagramme ?

Exactement.

Il y a 8 heures, 'Bruno a dit :

Dans ce cas, ça a un effet un sens. Si l'espace est fini, il existe une distance maximale possible entre deux points, et l'opposé serait l'ensemble des points qui sont à la distance maximale possible de cette galaxie. (Cet ensemble semble avoir 2 dimensions si j'en crois le diagramme, même si l'analogie avec notre planète suggère qu'il aurait 1 dimension.)

J'ai un peu de mal à me faire une opinion sur ce coup là et je ne comprends pas sur quel aspect du diagramme tu t'appuies pour dire qu'il aurait 2 dimensions (?)

En tout cas dans la réduction à un modèle sous forme de sphère cet "ensemble" n'a aucune dimension : C'est le point opposé.

Il y a 8 heures, 'Bruno a dit :

En tout cas il est en dehors de notre univers observable. Si on s'intéresse au point « opposé » de l'univers observable, c'est-à-dire le point le plus lointain possible, alors c'est ce qu'il y a juste derrière la sphère de dernière diffusion (l'instant zéro, qui serait observable si les photons arrivaient à se faufiler dans l'espace), et son décalage vers le rouge est infini, donc de même sa vitesse de récession. (Et ce truc est bien un objet 2D : une sphère.)

Pour ma part je pense que décalage vers le rouge infini ne veut pas dire vitesse de récession infinie : ça veut dire vitesses de récession >= célérité de la lumière

....et comme dit, j'ai un problème avec l'idée d'une vitesse de récession supérieure à la célérité de la lumière...

Il y a 8 heures, 'Bruno a dit :

Le problème est que la vitesse de récession est une sorte de vitesse artificielle : ce n'est pas la vitesse d'un objet à travers l'espace mais plutôt de l'espace qui se dilate... Dans l'article https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_supraluminique de Wikipédia, il est dit que ce qui ne peut pas dépasser c est « un transfert d'énergie ou d'information à travers l'espace », ce qui n'est pas le cas ici.

On en revient à ce point qui me pose problème... j'ai envie de dire que la matière étant équivalente à de l'énergie, le fait que 2 galaxies puissent s'éloigner l'une de l'autre à une vitesse supérieure à celle de la lumière, quelle qu'en soit le "moteur", implique un transfert d'énergie à travers l'espace à une vitesse supraluminique... mais j'ai probablement tort 🙄

Une chose en tout cas dont je suis certain, c'est qu'il nous reste beaucoup à découvrir et que beaucoup de théories (hyperinflation, énergie noire, matière noire & co) peuvent encore être remises en cause...

solfra · 21 janvier 2022

Il y a 2 heures, thierrypertuy a dit :

Pour ma part je pense que décalage vers le rouge infini ne veut pas dire vitesse de récession infinie : ça veut dire vitesses de récession >= célérité de la lumière

....et comme dit, j'ai un problème avec l'idée d'une vitesse de récession supérieure à la célérité de la lumière...

Aucun problème si c'est une vitesse de phase. En effet, les ondes ont 2 vitesse : de groupe et de phase. La vitesse de phase ne peux pas dépasser la vitesse de la lumière. La vitesse de groupe si !

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_d'une_onde

En prenant en compte l'expansion, la galaxie GN-z11 est situé à une distance de 31,96 milliards années-lumière de la terre !!! https://en.wikipedia.org/wiki/GN-z11

Avec cette distance ton résonnement ne tien plus et on dépasse effectivement la vitesse de la lumière !

Il y a 21 heures, thierrypertuy a dit :

et je reste perturbé par le "hasard" qui fait que [âge de l'univers] x [taux d'expansion] ~= [vitesse de la lumière]

Par définition, l'âge de l'univers est égale à 1/H0 ! Donc ça ne m'étonne pas plus que ça qu'on trouve une valeur proche de la vitesse de la lumière.

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

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

Modifié 21 janvier 2022 par solfra

Pyrene · 21 janvier 2022

il y a une heure, solfra a dit :

La vitesse de groupe ne peux pas dépasser la vitesse de la lumière. La vitesse de groupe si !

Hem....

'Bruno · 21 janvier 2022

Il y a 2 heures, thierrypertuy a dit :

je ne comprends pas sur quel aspect du diagramme tu t'appuies pour dire qu'il aurait 2 dimensions (?)

Parce que le diagramme représente l'espace par des lignes : on perd 2 dimensions. Les deux points F et G représentent 2 dimensions : c'est la sphère de dernière diffusion.

Il y a 2 heures, thierrypertuy a dit :

j'ai un problème avec l'idée d'une vitesse de récession supérieure à la célérité de la lumière...

C'est pourtant quelque chose de banal. Mais c'est trop subtil pour moi et je ne saurai pas l'expliquer convenablement. Au début j'appliquais au décalage vers le rouge une correction relativiste qui transformait la vitesse de récession déduite du décalage vers le rouge en « vraie » vitesse, toujours < c, mais on m'a expliqué que je me trompais. Je ne sais plus en quoi, mais je sais que j'en ai été convaincu. Moralité : sur ces questions, il faut éviter d'utiliser son intuition...

Il y a 2 heures, thierrypertuy a dit :

j'ai envie de dire que la matière étant équivalente à de l'énergie, le fait que 2 galaxies puissent s'éloigner l'une de l'autre à une vitesse supérieure à celle de la lumière, quelle qu'en soit le "moteur", implique un transfert d'énergie à travers l'espace

Rien ne circule à travers l'espace puisque les galaxies sont immobiles (si on néglige leurs vitesses propres).

(Attention, c'est la masse qui est équivalente à l'énergie, pas la matière. La masse et la matière sont deux grandeurs qui mesurent des propriétés de la matière.)

solfra · 21 janvier 2022

il y a 41 minutes, Pyrene a dit :

Hem....

Oui je sais c'est déroutant mais pourtant vrai ! C'est ce qu'on trouve en faisant les calculs en électromagnétique.

Cf wikipédia :

"Dans certaines circonstances, la vitesse de phase d'une onde électromagnétique peut être supérieure à la vitesse de la lumière dans le vide : c’est le cas lorsque, pour certaines fréquences, l'indice de réfraction du milieu est inférieur à 1 (on observe ce phénomène pour des rayons X). Une telle situation n'implique cependant pas de transfert d'énergie ou d'information à une vitesse supérieure à celle de la lumière." https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Vitesse_d'une_onde

Modifié 21 janvier 2022 par solfra

'Bruno · 21 janvier 2022

Le « hem » ne vient pas de là. Relis la phrase citée...

thierrypertuy · 21 janvier 2022

Bonjour solfra,

Il y a 3 heures, solfra a dit :

En prenant en compte l'expansion, la galaxie GN-z11 est situé à une distance de 31,96 milliards années-lumière de la terre !!! https://en.wikipedia.org/wiki/GN-z11

Avec cette distance ton résonnement ne tien plus et on dépasse effectivement la vitesse de la lumière !

Je ne comprends pas comment on arrive à cette distance de 31,96 milliards d'années-lumière. Quoi qu'il en soit, il semble effectivement logique qu'une galaxie assez lointaine pour que la lumière qu'elle émet vers nous ne nous arrive que 13,3 milliards d'années plus tard et qui en plus s'éloigne de nous très rapidement (red shift) soit aujourd'hui bien plus distante de nous en années-lumière que l'âge de l'univers => Touché...👍

Il y a 3 heures, solfra a dit :

Par définition, l'âge de l'univers est égale à 1/H0 ! Donc ça ne m'étonne pas plus que ça qu'on trouve une valeur proche de la vitesse de la lumière.

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

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

...coulé ! 😉

👏👏👏 !

...Et pour Bruno,

Il y a 1 heure, 'Bruno a dit :

Parce que le diagramme représente l'espace par des lignes : on perd 2 dimensions. Les deux points F et G représentent 2 dimensions : c'est la sphère de dernière diffusion.

Je comprends. Cependant, pour moi F et G ne représentent pas l'ensemble des points qui sont à la distance maximale possible de cette galaxie mais les limites de l'univers observable depuis cette galaxie.

Il y a 1 heure, 'Bruno a dit :

C'est pourtant quelque chose de banal. Mais c'est trop subtil pour moi et je ne saurai pas l'expliquer convenablement. Au début j'appliquais au décalage vers le rouge une correction relativiste qui transformait la vitesse de récession déduite du décalage vers le rouge en « vraie » vitesse, toujours < c, mais on m'a expliqué que je me trompais. Je ne sais plus en quoi, mais je sais que j'en ai été convaincu. Moralité : sur ces questions, il faut éviter d'utiliser son intuition...

On est d'accord sur l'utilisation de notre intuition... c'est assez déroutant !

Modifié 21 janvier 2022 par thierrypertuy

LucaR · 22 janvier 2022

Il y a 8 heures, thierrypertuy a dit :

Je me trompe peut-être mais pour moi cela ne fait aucune différence : Dans un cas comme dans l'autre cela génère une vitesse relative entre les fourmis. Et pour en revenir aux galaxies, cela produit le même effet de red shift...

La différence est que la vitesse de la lumière n'est une limite supérieure que pour un corps (plus généralement, une information) qui se déplace *dans* l'espace. Deux galaxies très éloignées peuvent être immobiles, ou lentes, chacune de leur côté dans leur morceau d'espace local (et donc, ne pas violer la limite de vitesse c) tout en ayant l'air de s'éloigner très vite l'une de l'autre du fait que l'espace lui-même enfle entre les deux.

Si elles sont assez loin, cette éloignement apparent peut se faire à une vitesse supérieure à c : rien ne l'en empêche puisqu'en vrai elles sont toujours aussi immobiles ou très lente dans leur espace local (qui bouge avec elles). C'est tout l'espace situé entre elles qui gonfle, et la limite de vitesse c ne s'applique pas à ce cas de figure.

En revanche ça produit bien le même effet de red shift, oui.

LucaR · 22 janvier 2022

Il y a 8 heures, thierrypertuy a dit :

Je me trompe peut-être mais pour moi cela ne fait aucune différence : Dans un cas comme dans l'autre cela génère une vitesse relative entre les fourmis. Et pour en revenir aux galaxies, cela produit le même effet de red shift...

La différence est que la vitesse de la lumière n'est une limite supérieure que pour un corps (plus généralement, une information) qui se déplace *dans* l'espace. Deux galaxies très éloignées peuvent être immobiles, ou lentes, chacune de leur côté dans leur morceau d'espace local (et donc, ne pas violer la limite de vitesse c) tout en ayant l'air de s'éloigner très vite l'une de l'autre du fait que l'espace lui-même enfle entre les deux.

Si elles sont assez loin, cette éloignement apparent peut se faire à une vitesse supérieure à c : rien ne l'en empêche puisqu'en vrai elles sont toujours aussi immobiles ou très lente dans leur espace local (qui bouge avec elles). C'est tout l'espace situé entre elles qui gonfle, et la limite de vitesse c ne s'applique pas à ce cas de figure.

En revanche ça produit bien le même effet de red shift, oui.

LucaR · 22 janvier 2022

Il y a 8 heures, thierrypertuy a dit :

Je me trompe peut-être mais pour moi cela ne fait aucune différence : Dans un cas comme dans l'autre cela génère une vitesse relative entre les fourmis. Et pour en revenir aux galaxies, cela produit le même effet de red shift...

La différence est que la vitesse de la lumière n'est une limite supérieure que pour un corps (plus généralement, une information) qui se déplace *dans* l'espace. Deux galaxies très éloignées peuvent être immobiles, ou lentes, chacune de leur côté dans leur morceau d'espace local (et donc, ne pas violer la limite de vitesse c) tout en ayant l'air de s'éloigner très vite l'une de l'autre du fait que l'espace lui-même enfle entre les deux.

Si elles sont assez loin, cette éloignement apparent peut se faire à une vitesse supérieure à c : rien ne l'en empêche puisqu'en vrai elles sont toujours aussi immobiles ou très lente dans leur espace local (qui bouge avec elles). C'est tout l'espace situé entre elles qui gonfle, et la limite de vitesse c ne s'applique pas à ce cas de figure.

En revanche ça produit bien le même effet de red shift, oui.

VNA · 22 janvier 2022

Du peu que je comprenne, apparement du fait que l'expansion de l'univers ne fait que s'accélérer, éventuellement l'expansion ira plus vite que la lumière et donc on ne pourra plus rien observer?

A mosiins et certainement que je me trompe?

'Bruno · 22 janvier 2022

« L'expansion va plus vite que la lumière » ne veut rien dire. Il n'y a pas de vitesse d'expansion, ça n'existe pas, ça n'a pas de sens. Quant à la vitesse de récession, elle est proportionnelle à la distance : V = H × d. Donc même lorsque H sera très très grand, il y aura toujours des choses qui s'éloigneront moins vite que la lumière. Mais peut-être qu'en effet il y aura un moment où on ne pourra plus voir de galaxies...

VNA · 22 janvier 2022

Je m'excuse c'est en anglais:

"The quick answer is yes, the Universe appears to be expanding faster than the speed of light. By which we mean that if we measure how quickly the most distant galaxies appear to be moving away from us, that recession velocity exceeds the speed of light."

'Bruno · 22 janvier 2022

OK, c'est un abus de langage qui est aussitôt explicité : ça signifie que les vitesses de récession des galaxies les plus lointaines dépassent celle de la lumière. (C'est le cas aujourd'hui.) Drôle d'expression, en tout cas, vu que par ailleurs les vitesses de récession des galaxies les moins lointaines ne dépassent pas la vitesse de la lumière. Je déconseille cet abus de langage qui me paraît trompeur (on pourrait croire qu'il existe une vitesse constante d'expansion).

adamckiewicz · 24 janvier 2022

Justement la phrase de @VNA dit bien “apparaît s’éloigner” et non pas “s’éloigne “

'Bruno · 25 janvier 2022

Ah oui, donc en fait ce n'est pas le cas.

adamckiewicz · 25 janvier 2022

C'est pas que plus tu es loin plus la vitesse d'expansion est grande, mais plus le photon vient de loin plus il a voyagé longtemps et donc plus il a subi d'expansion de l'univers. enfin je le comprend comme ça.
Un photon qui vient du soleil n'a quasi pas subi l'expension de l'univers en 8 minutes. Par contre celui qui vient de 13,6GAL en a subi énormément, et donc l'objet qui l'a émis semble s'éloigner.

'Bruno · 25 janvier 2022

Et c'est bien pour ça qu'il ne faut pas parler de vitesse d'expansion, juste de vitesse de récession, laquelle dépend de la distance des objets.

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Observation de galaxies lointaines et taille de l'univers...

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