Réfléxion sur le passé et l'avenir de l'univers

[mathieusold]

Bonjour

 

j'aime suivre les actualités et découvertes de la sciences de l'univers et une idée a germé dans mon esprit. Je vous en fait part sans prétention.

 

d'après ce que l'on croit savoir, l'univers viens d'une singularité initiale (un point ) qui contenait toute la matière, puis le Big Bang et l’expansion du dit univers.

 

ça ok, mais et pour la fin ? certains dise que l'univers va se re-contracter ...

 

il est montrer aussi que, au centre de chaque galaxies, ou presque, il y a un trou noir super massif. Un trou noir est une singularité (un point) final.

 

donc force gravitationnel oblige, une fois que les trou noir aurons avalé leur galaxie respective, et qu'il serons tous seul dans le vide, il devrais par leur force gravitationnel énorme s'attirer les un les autres ? et donc au final ne former plus qu'un seul et hyper massif trou noir contenant toute la matière de l’univers.

 

une singularité contenant toute la matière, sa ressemble beaucoup a ce qu'il y avait au départ .

 

voila donc j'en déduit que l'univers verra sa fin dans un gigantesque trou noir réunissant toute la matière de l'univers, trou noir qui a son tour subira peut être un big bang etc etc etc ....

 

Je ne suis pas Einstein, ni Hopkins, mais voila ma réflexion ..... fait en ce que vous voulez

 

astrocordialement

[Kaidan]

L'univers ne finira pas comme tu le décris, si on en croit la théorie (qui reste une théorie, mais qui est plus plausible que ta réflexion).

[lom2lyon]

Je ne suis pas Einstein, ni Hopkins, mais voila ma réflexion ..... fait en ce que vous voulez

 

Tu voulais certainement dire Hawking (Stephen), non ?

 

Bref, la réflexion n'est pas mauvaise en soi : expansion, contraction, expansion... Il est clair qu'à ce niveau là, seuls les astrophysiciens peuvent modéliser ce schéma et répondre à cette question...

Je pense qu'il y en a certains sur le forum, donc ils pourront certainement mieux répondre que moi.

En tous les cas, j'adhère à ton idée et à ta réflexion, car tout n'est que question de gravitation, et donc de force gravitationnelle...

 

edit : et comme le disais Lavoisier avec sa célèbre loi : rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Je vois donc mal l'univers finir à néant : la matière sera toujours là.

Modifié 20 août 2011 par lom2lyon

[Firebird]

La gravitation n'est pas une force importante dans l'univers à comparé de la force électromagnétique par exemple, mais réduire tout à la force de gravitation est un peu réducteur non?

Les dernières recherches indiquent qu'un pan important de l'univers visible se dirige vers une zone de l'univers, comme attiré par quelque chose d'invisible.

Ce qui est sûr est qu'on ne sait pas grand chose et- quelques grands penseurs de ce monde, aussi intelligent qu'ils soient, doivent de rester très humble devant tant d'ignorance

[Slals]

Salut, je vais essayer de répondre à ce que je peux répondre, en tâchant d'être le plus précis possible :

 

d'après ce que l'on croit savoir

 

Tu peux dire, d'après ce qu'on sait, pas ce que l'on croit. Toutes ces connaissances sur l'instant de Planck sont des informations que le Big Bang lui même nous a livré, ce n'est même plus les maths qui expliquent ce qui se serait passé, fais une recherche sur le rayonnement fossile, tu auras des infos au sujet (attention ce n'est pas le rayonnement en lui même qui a expliqué les phénomènes qu'il y aurait eu à cet instant Planck, il s'agit de déduction et de plausibilité déduite grâce à ces variations de températures).

 

ça ok, mais et pour la fin ? certains dise que l'univers va se re-contracter

 

Ce qui tu dis est effectivement une hypothèse plus ou moins fondée déjà existante, n'ayant jamais pris connaissance de cette idée, je préfère te donner le nom du phénomène et te laisser l'honneur de chercher par toi même : Big Crunch.

 

Pour une éventuelle fin, c'est plus compliqué, il se peut que l'Univers s'étire vers l'infini sans pour autant s'étirer à l'infini, désolé je ne sais pas comment l'expliquer, je n'ai pas les bons mots, ni les bonnes notions pour aller plus loin à ce sujet, mais en gros il est probable qu'il n'y ai pas de fin proprement dites.

 

donc force gravitationnel oblige, une fois que les trou noir aurons avalé leur galaxie respective, et qu'il serons tous seul dans le vide, il devrais par leur force gravitationnel énorme s'attirer les un les autres ?

 

Il existe effectivement des "corps" qui "engloutissent" des galaxies, mais c'est assez rare. Ensuite concernant les trous noir au centre de ces galaxies, le trou noir ne détruit pas directement les étoiles vers lui, il les attire puis avec la force inertielle provoquée pas les 2 champs gravitationnels respectifs (celui de l'étoile et du trou noir) l'étoile va se retrouvée aspirée, sans "passer" par le trou, et éjectée assez loin pour revenir lentement mais à vitesse croissante, et ainsi de suite. Au centre de la voie lactée il y a plusieurs étoiles suivant une rotation autour du trou noir de façon elliptique étendue en longueur et dont la largeur est amplement réduite. Du coup, la Voie lactée ne peut être détruite par son centre, ceci est l'exemple pour la Voie lactée mais il s'avère que ce n'est pas la seule galaxie qui soit comme ceci.

 

et donc au final ne former plus qu'un seul et hyper massif trou noir contenant toute la matière de l’univers.

 

Dans l'idée que l'Univers est en expansion constante, il est impossible que cela arrive, l'expansion est bien trop rapide, l'espace du contenant devient alors de plus en plus grand, en plus des naissances multiples d'étoiles et de galaxies, à savoir que la formation d'un éventuel trou noir n'est pas le plus fréquent.

 

Sinon ton idée de "cycle" n'est pas mauvaise, rien ne peut contredire cette idée, il y a plusieurs explications qui pourraient expliquer un cycle Universel avec un grand U. Après il faut être plutôt un gros connaisseur (du genre 20 ans de cosmologie) pour établir des hypothèses sur un éventuel cycle, l'Univers nous échappe, il est compliqué, je soupçonne dame Nature de nous parler dans une autre langue que celle de l'Univers, le langage de la Terre, saloperie !

Modifié 20 août 2011 par Slals

[Kaidan]

Si l'expansion de l'univers continue, dans environ 100 milliards d'année, le groupe de galaxie local aura fusionné en une seule "super-galaxie" et aucune autre galaxie ne sera visible dans le ciel (elles seront toutes hors du rayon de Hubble, là où la vitesse de fuite des galaxies est supérieure à la vitesse de la lumière).

 

Les étoiles vont commencer à mourir, laissant la place à des résidus de l'évolution stellaire (naines brunes etc.) qui au grès des rencontres vont acquérir assez d'énergie pour s'échapper de leur galaxie alors que la matière proche du centre galactique finira par fusionner avec le trou noir du centre galactique (environ 10^19 années pour ce processus sur notre Voie Lactée).

 

Un trou noir n'est pas éternel : même si d'après la relativité générale de Einstein, c'est un objet d'une absolue stabilité, Hawking a montré que les trous noirs s'évaporent à cause d'effets quantiques (ils émettent un très faible rayonnement (photons / neutrinos) qui dissipe leur énergie et donc leur masse). Les trous noirs super-massifs au centre des galaxies ont donc une durée de vie d'environ 10^100 ans.

 

Ensuite, tout dépends de la stabilité du proton, mais dans les deux cas, c'est pas glorieux : si le proton est stable, la matière finira par se comporter comme un fluide et former des objets sphériques avant d'enclencher des réactions nucléaires à température nulle qui transmute toute la matière en fer (52, état le plus stable de la matière dans la théorie des particules). Si le proton est instable, tout résidu supérieur à la masse de Planck se transforme en trou noir et s'évapore (comme plus tôt, rayonnement de Hawking) avant de laisser la place à de la poussière de fer.

 

Voilà, en espérant ne pas avoir dit trop de connerie par rapport aux théories en place.

['Bruno]

d'après ce que l'on croit savoir, l'univers viens d'une singularité initiale (un point ) qui contenait toute la matière, puis le Big Bang et l’expansion du dit univers.

Il me semble que la matière apparaît en cours de route, qu'elle n'est pas présente dès le début (avec création d'abord des particules/antiparticules les plus lourdes, ensuites des plus légères, puis annihilations qui laissent un résidu de particules excédentaires).

 

force gravitationnel oblige, une fois que les trou noir aurons avalé leur galaxie respective

Il n'y a pas de raison. Le trou noir est juste une masse centrale autour de laquelle tournent les étoiles.

 

il devrais par leur force gravitationnel énorme s'attirer les un les autres ?

Ce raisonnement, tu pourrais le faire pour les galaxies, qui après tout sont encore plus massives que les trous noirs : les galaxies devraient par leur force gravitationnelle s'attirer les unes les autres et fusionner en une seule hypergalaxie.

 

Kaidan a bien expliqué que ça va arriver pour le Groupe Local. Mais pas pour l'univers car à une échelle de distance plus grande, la contribution à la gravitation de l'ensemble de l'univers (l'expansion) l'emporte sur la contribution à la gravitation du voisinage (l'attirance) - et ça l'emporte de plus en plus à mesure que l'univers grandit (*).

 

Donc le destin de l'univers (titre d'un excellent livre de Luminet qui explique tout ça), c'est plutôt des galaxies qui s'isolent les unes des autres, et leurs étoiles qui s'éteignent peu à peu (là encore, v. message de Kaidan ci-dessus).

 

une singularité contenant toute la matière, sa ressemble beaucoup a ce qu'il y avait au départ .

Dans ton scénario (que je pense impossible pour la raison exposée au-dessus), le début et la fin sont radicalement différents :

- Au début, l'espace est réduit à un point, tout l'univers est réduit à une singularité, avec rien autour.

- À la fin, une région particulière de l'espace s'est transformée en singularité (trou noir) : toute la matière s'y est faite piéger, laissant un immense espace vide en expansion (eh oui, l'expansion de l'espace, elle, continue, et peut-être même de façon inflationnaire vu l'énergie du vide, non ?)

 

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edit : et comme le disais Lavoisier avec sa célèbre loi : rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Je vois donc mal l'univers finir à néant : la matière sera toujours là.

L'existence de l'univers depuis un temps fini ne réfute-t-elle pas cette loi ?

 

--------

(*) Je sais, la gravitation, ce n'est pas linéaire et on ne peut donc pas séparer ainsi les deux contributions. Mais bon, c'est juste pour donner une idée.

Modifié 20 août 2011 par 'Bruno

[mathieusold]

merci pour toute ses réactions. je prend note de vote avis et y trouve de nombreuse vérités.

[patry]

Il est faux de penser qu'un trou noir est un "monstre" qui avale tout ce qui passe à sa portée.

Un trou noir, disons de la taille du soleil, pourrait très bien avoir une planète de la taille de la terre orbitant +/- à 150M km autour ... sans pour autant déchirer ses habitants, et leurs atomes par des forces de marée énormes ! La loi de la gravitation est la même pour tous, que tu sois une supergéante rouge, une galaxie ou .... un trou noir !

Par contre faudrait pas que tu t'en approche de trop près, chose que tu ne peux pas faire avec une "étoile" car sa taille est bien plus importante que l'horizon du trou noir équivalent à sa masse !

 

Marc

[Kaidan]

Ca dépends de quel critère de taille tu parles :

 

Si tu parles de la masse, c'est exact, son diamètre sera de l'ordre de quelques kilomètres (peut-être moins, il faudrait faire les calculs) et une planète pourrait très bien survivre à 1UA comme la Terre.

 

Si tu parles du diamètre, alors c'est impossible : sa masse serait très supérieure à celle du Soleil (le trou noir serait le résultat de l'éffondrement d'une étoile super-massive, il faudrait faire le calcul pour trouver exactement la densité / masse nécessaire à la création d'un trou noir de la taille du Soleil) et à ce moment là, il n'y a aucune chance qu'une planète à 1 UA survive.

[jgricourt]

[...] il n'y a aucune chance qu'une planète à 1 UA survive.

 

Pas si sûr ... le VLBI a mesuré l'orbite somme toute Keplérienne de l'astre nommé S2 le plus proche du centre de notre galaxie et orbitant très rapidement (en 15 ans) autour du trou noir Sgr A*. Les mesures montrent que S2 se situe à seulement 122 UA (au plus près sur l'orbite elliptique) du fameux monstre qui lui pèse tout de même plus de 2.6 million de masse solaire (on parle alors de trou noir supermassif dans ce cas).

 

Ref: http://www.eso.org/public/news/eso0226

Modifié 24 août 2011 par jgricourt

[Kaidan]

S2 pèse 15 MS, ce qui donne un rapport de masse de 2600000/15 = 173333. La Terre pèse 1/330000 MS, ce qui donne un rapport de masse de 330000.

 

Si pour un rapport de 173333, la distance stable minimum est de 122UA, pour un rapport de 330000 elle devrait être de 172UA non ? (la gravitation est une loi en R2).

[jgricourt]

Ca serai pas plutôt ça la 3eme lois de Kepler ?

 

 

et comme tu le vois la "constante" de proportionnalité est fonction de la masse du soleil qui est sur l'un des foyers de l'ellipse.

Modifié 24 août 2011 par jgricourt

[Kaidan]

La 3è loi de Kepler, elle donne juste la période de rotation en fonction du demi-axe de l'orbite et de la somme des masses. Elle ne donne pas les orbites stables, sauf erreur.

[jgricourt]

Justement elle donne bien ce que tu appels des orbites "stables" en définissant précisément le demi-grand axe en fonction des autres grandeurs ... ou alors il y a une autre lois que je connais pas ?

 

Dans le cas de SgrA* toutes les étoiles satellites du trou noir dont S2 fait partie vérifie donc la formule suivante:

 

 

 

Au passage ce schéma montre la résolution démentielle du VLBI (en dessous de 0.1").

Modifié 24 août 2011 par jgricourt

[Kaidan]

Tu m'as embrouillé jgricourt ! Donc :

 

Comme je l'avais dit, si le trou noir fait la masse du Soleil, il peut effectivement y avoir une planète à 1 UA.

 

Pour la partie ou tu n'es pas d'accord, c'est à dire sur un trou noir de la taille (du rayon) du Soleil, je confirme que ce n'est pas possible, tout simplement parce qu'un tel trou noir a peu de chance d'exister : le rayon du trou noir galactique est de ... 5.9km pour 2 600 000 masses solaires (j'ai utilisé r = 2GM/c^2) ce qui signifie qu'un trou noir avec un rayon de 696 000 km devrait faire environ 5.10^41 kg (c'est la masse d'une grosse galaxie).

 

En tout cas, Kepler a elle seule n'explique pas la configuration du système solaire et je suppose que c'est la même chose pour le système S, bien que tout objet vérifie la loi (on peut prendre un système où toutes les planètes seraient racine cubine plus proche et tourneraient racine carré plus vite et la loi serait toujours vérifiée, mais l'équilibre du système serait remis en cause non ?).

Modifié 24 août 2011 par Kaidan

[jgricourt]

Tu as utilisé la formule du rayon de Schwarzschild mais cela n'indique nullement la dimension réelle du trou noir. On "reconnait" qu'un objet est un trou noir si sa dimension est inférieure au rayon de Schwarzschild justement. Et c'est aussi lorsqu'on accumule de la matière ayant une certaine densité (même peu élevée) que l'on fini par arriver à une masse critique qui fera que toute cette matière se retrouvera inévitablement sous le rayon Schwarzschild.

 

Sinon la loi de Kepler est plutôt une bonne approximation des orbites du systèmes solaire lorsqu'on compare le rapport a3/T2 des différentes planètes, astéroïdes ou comètes qui viennent nous rendre visitent de temps à autre. Par contre je ne vois toujours pas ce que serais pour toi une situation "d'équilibre" ??? (sinon expliques moi ce que serait, une situation de déséquilibre, que ce passerai t-il dans ce cas ?)

[Kaidan]

Moué en gros, dire qu'un trou noir à la taille du Soleil, ça n'a pas de sens. Dire qu'il est aussi massif que le Soleil, ça en a.

 

Est-ce qu'il est possible de déterminer T et a pour toutes les planètes du système solaire en fonction de M uniquement ?

['Bruno]

Dans la troisième loi de Kepler, le rapport entre T^2 et a^3 ne dépend que de G (la constante de gravitation universlle) et M (la masse totale du système). C'est d'ailleurs en mesurant T, a et G qu'on a pu déterminer la masse du Soleil.

[jgricourt]

Oui tout à fait et on peut même faire l'approximation M = masse du soleil vu les masses des objets négligeables au regard de celle du soleil.

[Jack O'Neill]

Ca dépends de quel critère de taille tu parles :

 

Si tu parles de la masse, c'est exact, son diamètre sera de l'ordre de quelques kilomètres (peut-être moins, il faudrait faire les calculs) et une planète pourrait très bien survivre à 1UA comme la Terre.

 

Si tu parles du diamètre, alors c'est impossible : sa masse serait très supérieure à celle du Soleil (le trou noir serait le résultat de l'éffondrement d'une étoile super-massive, il faudrait faire le calcul pour trouver exactement la densité / masse nécessaire à la création d'un trou noir de la taille du Soleil) et à ce moment là, il n'y a aucune chance qu'une planète à 1 UA survive.

 

En théorie si notre soleil s’effondre pour devenir un trou noir, son diamètre serait d'environ 3 km...

[ARDUINA]

Bonjour

 

j'aime suivre les actualités et découvertes de la sciences de l'univers et une idée a germé dans mon esprit. Je vous en fait part sans prétention.

 

d'après ce que l'on croit savoir, l'univers viens d'une singularité initiale (un point ) qui contenait toute la matière, puis le Big Bang et l’expansion du dit univers.

 

ça ok, mais et pour la fin ? certains dise que l'univers va se re-contracter ...

 

il est montrer aussi que, au centre de chaque galaxies, ou presque, il y a un trou noir super massif. Un trou noir est une singularité (un point) final.

 

donc force gravitationnel oblige, une fois que les trou noir aurons avalé leur galaxie respective, et qu'il serons tous seul dans le vide, il devrais par leur force gravitationnel énorme s'attirer les un les autres ? et donc au final ne former plus qu'un seul et hyper massif trou noir contenant toute la matière de l’univers.

 

une singularité contenant toute la matière, sa ressemble beaucoup a ce qu'il y avait au départ .

 

voila donc j'en déduit que l'univers verra sa fin dans un gigantesque trou noir réunissant toute la matière de l'univers, trou noir qui a son tour subira peut être un big bang etc etc etc ....

 

Je ne suis pas Einstein, ni Hopkins, mais voila ma réflexion ..... fait en ce que vous voulez

 

astrocordialement

 

 

Sans prétention non plus car je suis un profane plutôt terrien, ce que tu dis me semble plausible.

Sauf si les trous noir super massifs évacuent la matière avalée vers un autre univers au quel cas je ne sais pas se qui se passe?

D'un autre coté, d'après Stephen Hawkins la matière de notre univers est en équilibre et les trous noir en font partie, je pense que c'est notre notion du temps qui nous empêche d'avoir un idée concrète du processus d'évolution de notre univers. En bref, le bon sens ne suffit pas...

Merci à toi et à bientôt,

Arduina

[salviati]

une singularité.

 

En se basant sur la seule relativité générale.

En fait, le modèle du bigbang nous dit seulement que l'univers est passé par une phase très dense et très chaude. Au delà d'une certaine limite, on n'a pas les outils théoriques pour expliquer les origines de l'univers actuel. D'où les tentatives de théories unificatrices.

Une singularité est plus un problème qu'une solution

Modifié 27 août 2011 par salviati

[mathieusold]

merci Arduina de me laisser une part de rêve dans cette réalité scientifique.

 

Et merci à ceux qui me réponde par des vérités scientifique qui me permettent de mieux comprendre notre univers.

[jordan51450]

"donc force gravitationnel oblige, une fois que les trou noir aurons avalé leur galaxie respective"

 

La zone d'attraction gravitationnelle d'un trou noir est fini ( puisque c'est une zone ), donc au bout d'une certaine distance l'attraction d'un trou noir même super massif ne devrait plus se faire sentir. Il me semble avoir lu ceci dans S&V

[Jean-ClaudeP]

La zone d'attraction gravitationnelle d'un trou noir est fini ( puisque c'est une zone ), donc au bout d'une certaine distance l'attraction d'un trou noir même super massif ne devrait plus se faire sentir. Il me semble avoir lu ceci dans S&V

Non et oui, parce que, d'une part, la force gravitationnelle a une portée infinie en 1/r^2, et d'autre part comme cette force décroît rapidement avec la distance on peut considérer qu'elle devient aussi petite que l'on veut à partir d'une certaine distance.

[jordan51450]

et donc négligeable ?

[Jean-ClaudeP]

et donc négligeable ?

tout dépend par rapport à quoi. A une distance donnée cela peut être négligeable quant au mouvement de la terre qui sera peu modifié et que le commun des mortels ne sentira pas, mais pas devant des appareils sensibles qui détecteront des modifications infinitésimales de ce même mouvement. Tout est relatif !

[Jack O'Neill]

"donc force gravitationnel oblige, une fois que les trou noir aurons avalé leur galaxie respective"

 

La zone d'attraction gravitationnelle d'un trou noir est fini ( puisque c'est une zone ), donc au bout d'une certaine distance l'attraction d'un trou noir même super massif ne devrait plus se faire sentir. Il me semble avoir lu ceci dans S&V

 

Tu as bien lu, j'ai lu également un article je ne sais plus ou qu'une théorie récente indique que lorsque le trou noir atteint une certaine masse, il n'avale plus de matière.

[Jack O'Neill]

aucune autre galaxie ne sera visible dans le ciel (elles seront toutes hors du rayon de Hubble, là où la vitesse de fuite des galaxies est supérieure à la vitesse de la lumière).

 

D'ici la la terre et hubble auront disparu 99 milliards d'années plus tôt