Salut à vous,
Je regarde la nuit des étoiles sur Arté. Un scientifique nous parle de la matière noire. La je me demande si un élément de réponse n'est pas dans la discussion elle même.
Il dit que notre galaxie a une masse énorme. Donc en fait la gravitation est cumulative. La réponse est peut être dans la proposition elle même : Il est plus difficile d'échapper à la galaxie qu'à la terre.
Partant de la, si il est plus difficile d'échapper à la galaxie, c'est parce que la force d'attraction est simplement plus grande. Et le fait qu'elle soit plus grande est une réponse simple mais à priori évidente au problème de rotation.
Je sais bien que la question met en cause les penseurs, elle s'adresse donc à ceux qui ont une connaissance meilleure que la mienne de la chose, mais dans ce cas est il encore besoin d'avoir autant de matière noire si la gravitation est cumulative?
Merci et A+
Nuit des étoiles
Modérateur : Modérateurs
Re: Nuit des étoiles
A ce propos, cette idée d'une gravitation cumulative m'amène à me demander si les trous noirs ne seraient pas le résultat de l'accumulation gravitationnelle du reste de la galaxie.
En gros Il n'y aurait pas de trou noir à proprement parler mais plutôt un centre concentrant tout le poids gravitationnel de la galaxie. Donc, une zone vraiment vide mais dont la gravitation (la pression spatiale) est proportionnelle à la densité de la galaxie qui l'entoure et à la pression qu'elle exerce sur son centre.
En gros Il n'y aurait pas de trou noir à proprement parler mais plutôt un centre concentrant tout le poids gravitationnel de la galaxie. Donc, une zone vraiment vide mais dont la gravitation (la pression spatiale) est proportionnelle à la densité de la galaxie qui l'entoure et à la pression qu'elle exerce sur son centre.
Re: Nuit des étoiles
Ah ben je me rappelle que je regardais ça quand c'était encore sur France 2 (il y a une quinzaine vingtaine d'années). C'est disponible en replay ?bwergl a écrit :Salut à vous,
Je regarde la nuit des étoiles sur Arté. Un scientifique nous parle de la matière noire. La je me demande si un élément de réponse n'est pas dans la discussion elle même.
Il est simple de se rendre compte de cette différence.bwergl a écrit :Partant de la, si il est plus difficile d'échapper à la galaxie, c'est parce que la force d'attraction est simplement plus grande. Et le fait qu'elle soit plus grande est une réponse simple mais à priori évidente au problème de rotation.
En effet, la vitesse de la terre autour du soleil est environ 30 km/s.
La vitesse de rotation du soleil autour du centre de la galaxie est de 250 km/s. A partir de là, la réponse est assez évidente.
Cependant, il faut également comprendre que plus l'on s'éloigne d'un corps, et plus cette force diminue (en l'inverse du carré de la distance). C'est pourquoi Mercure fait de l'excès de vitesse : 47 km/s
Vénus : 35 km/s
Terre : 30 km/s
Mars : 24 km/s
Jupiter : 13 km/s
Saturne : 10 km/s
Uranus : 7 km/s
Neptune : 5 km/s
Plus l'on s'éloigne d'une source de gravitation, et plus l'intensité de cette force diminue, et plus la vitesse orbitale diminue.
La galaxie est une spirale, dont le bulbe centrale contient une très grande partie de la masse de la galaxie. Les bras spiraux sont plutôt ténus.
Si la gravitation se comporte comme la loi de Newton (ou la loi d'Einstein) alors, la vitesse des étoiles dans les bras spiraux devraient diminuer comme la vitesse des planètes autour du soleil. Hors ce n'est pas le cas, l'on observe que la vitesse de rotation des étoiles périphériques ne diminuent pas avec la distance.
C'est ça le problème de la matière noire.
Si le trou noir était le résultat de l'accumulation, il n'y aurait rien en dehors du trou noir. Ce trou noir central a une masse d'environ 4 millions de masses solaires, à comparer à la masse de notre galaxie qui se chiffre à 1 000 milliards de masse solaire (donc négligeable par rapport au reste).bwergl a écrit :A ce propos, cette idée d'une gravitation cumulative m'amène à me demander si les trous noirs ne seraient pas le résultat de l'accumulation gravitationnelle du reste de la galaxie.
[youtube]k7xl_zjz0o8[/youtube]
Comme l'atteste cette vidéo, il y a un objet central, compact et obscure responsable de la vitesse de rotation des étoiles environnantes.
Re: Nuit des étoiles
Merci pour ta réponse Bongo.
Vu comme ça, la solution de la matière noire semble naturelle.
Par contre il me semble qu'elle ne fait pas appel à la relativité espace / temps ?
Vu comme ça, la solution de la matière noire semble naturelle.
Par contre il me semble qu'elle ne fait pas appel à la relativité espace / temps ?
Re: Nuit des étoiles
Là où intervient la matière noire, c'est à dire dans des régions où le champ gravitationnel est peu intense, il est possible d'utiliser les équations de Newton pour décrire la trajectoire des étoiles.
Cependant, dans le cas où tu veux traiter la cosmologie, tu es obligé d'utiliser la relativité générale, et c'est seulement dans ce cadre qu'il est impératif d'utiliser la relativité générale.
edit : il ne faut pas oublier que l'autre hypothèse tient également : le principe fondamental de la dynamique est faux dans le cadre des très faibles accélérations et donc a fortiori la RG également, d'où l'hypothèse MOND (MOdified Newton Dynamics).
Cependant, dans le cas où tu veux traiter la cosmologie, tu es obligé d'utiliser la relativité générale, et c'est seulement dans ce cadre qu'il est impératif d'utiliser la relativité générale.
edit : il ne faut pas oublier que l'autre hypothèse tient également : le principe fondamental de la dynamique est faux dans le cadre des très faibles accélérations et donc a fortiori la RG également, d'où l'hypothèse MOND (MOdified Newton Dynamics).
Re: Nuit des étoiles
Qu'est-ce qui fait que MOND est sujet à controverse ? Parce que si ce modèle n'avait pas de défaut, il aurait déjà remplacé le modèle standard actuel.
Re: Nuit des étoiles
Parce que MOND introduit une nouvelle constante de la nature : a_0 qui est une accélération en deçà de laquelle il faut modifier le principe d'inertie. Cette introduction n'est pas naturelle et n'a pas l'air de vouloir se déduire d'un principe fondamental. Les physiciens trouvent que c'est un principe ad hoc.
Ensuite, MOND ne semble pas tout expliquer, ce concept ne semble pas pouvoir se passer entièrement de matière noire non plus ; même s'il existe une version compatible avec la théorie de la relativité (TeVeS).
De l'autre côté, en cosmologie standard, ce n'est pas non plus très glorieux, cependant, les données provenant du rayonnement fossile indique que les grumeaux étaient trop petits pour être à l'origine de la formation des galaxies (simulation Bolchoï de la NASA compatible avec la structure à grande échelle de l'univers avec la matière noire). De plus l'analyse du rayonnement fossile contient un 2nd et 3ème pics dans le spectre de puissance dont l'intensité relative ne peut s'expliquer que par la présence de matière noire. Sachant que la quantité de matière baryonique est compatible avec nos modèles de physique nucléaires et la quantité d'éléments légers (deutérium, hélium lithium béryllium).
Enfin, il y a des connexions avec la physique des particules, notamment :
- des particules supersymétriques
- des neutrinos stériles massifs
qui pourraient expliquer naturellement la nature de la matière noire.
Ensuite, MOND ne semble pas tout expliquer, ce concept ne semble pas pouvoir se passer entièrement de matière noire non plus ; même s'il existe une version compatible avec la théorie de la relativité (TeVeS).
De l'autre côté, en cosmologie standard, ce n'est pas non plus très glorieux, cependant, les données provenant du rayonnement fossile indique que les grumeaux étaient trop petits pour être à l'origine de la formation des galaxies (simulation Bolchoï de la NASA compatible avec la structure à grande échelle de l'univers avec la matière noire). De plus l'analyse du rayonnement fossile contient un 2nd et 3ème pics dans le spectre de puissance dont l'intensité relative ne peut s'expliquer que par la présence de matière noire. Sachant que la quantité de matière baryonique est compatible avec nos modèles de physique nucléaires et la quantité d'éléments légers (deutérium, hélium lithium béryllium).
Enfin, il y a des connexions avec la physique des particules, notamment :
- des particules supersymétriques
- des neutrinos stériles massifs
qui pourraient expliquer naturellement la nature de la matière noire.
Re: Nuit des étoiles
Est ce que les résultats de l'expérience Aegis qui aura lieu au Cern en 2015, pourraient expliquer l’énergie noire ?
Et si elle était concluante avons nous des modèles de matière anti-matière répulsive déjà tout prés pour prendre le relais ?
Et si elle était concluante avons nous des modèles de matière anti-matière répulsive déjà tout prés pour prendre le relais ?
Re: Nuit des étoiles
Je ne sais pas côté modèle théorique, je pense qu'il y a bien un physicien original qui a déjà creusé la question.
Quant au comportement de l'anti-matière avec la matière, ou avec elle-même, elle pourrait peut-être nous passer effectivement d'énergie sombre.
Quant au comportement de l'anti-matière avec la matière, ou avec elle-même, elle pourrait peut-être nous passer effectivement d'énergie sombre.
Re: Nuit des étoiles
[img=]http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/images/659/mazure_06.jpg[/img]
Quelque chose m'échappe...
L'idée première pour expliquer la non décroissance de la vitesse des étoiles périphériques c'est qu'un gigantesque halo de matière noire engloberait toute la galaxie. De ce fait, le centre véritable de la galaxie serait étendu jusqu'à la périphérie de la matière visible (c'est pratique). Et donc cela expliquerait qu'il n'y ait pas de décroissance des vitesses des astres visibles car ce halo serait tellement vaste que le graphe de décroissance de vitesses des astres serait, tout simplement, décalé et commencerait à décroitre bien plus tard.
Dans ce cas pourquoi n'y-at-il aucune galaxie visible où, justement, on trouverait des astres avec des orbites plus éloignées et qui commencerait à suivre cette courbe de décroissance retardée ? C'est quand même bizarre que, parmi toutes les galaxies visibles, aucune ne présente d'astres très excentrés commençant à suivre cette courbe de réduction de vitesse. On pourrait quand même s'attendre à trouver des galaxies plus étendues où la rotation très excentrée d'astres suivant une décroissance de vitesse ne soit pas compréhensible sans matière noire...
Bref, j'ai l'impression que ce concept de matière noire ne fait que repousser le problème... à moins d'une bonne explication...
Quelque chose m'échappe...
L'idée première pour expliquer la non décroissance de la vitesse des étoiles périphériques c'est qu'un gigantesque halo de matière noire engloberait toute la galaxie. De ce fait, le centre véritable de la galaxie serait étendu jusqu'à la périphérie de la matière visible (c'est pratique). Et donc cela expliquerait qu'il n'y ait pas de décroissance des vitesses des astres visibles car ce halo serait tellement vaste que le graphe de décroissance de vitesses des astres serait, tout simplement, décalé et commencerait à décroitre bien plus tard.
Dans ce cas pourquoi n'y-at-il aucune galaxie visible où, justement, on trouverait des astres avec des orbites plus éloignées et qui commencerait à suivre cette courbe de décroissance retardée ? C'est quand même bizarre que, parmi toutes les galaxies visibles, aucune ne présente d'astres très excentrés commençant à suivre cette courbe de réduction de vitesse. On pourrait quand même s'attendre à trouver des galaxies plus étendues où la rotation très excentrée d'astres suivant une décroissance de vitesse ne soit pas compréhensible sans matière noire...
Bref, j'ai l'impression que ce concept de matière noire ne fait que repousser le problème... à moins d'une bonne explication...
Re: Nuit des étoiles
Les étoiles se forment en général dans les zones les plus denses, puisqu’issues de l’effondrement de nuage de gaz. Dans les zones les plus périphériques des galaxies, cette densité est bien trop faible pour rendre possible la formation stellaire.
Par contre ton hypothèse est testable pour des amas de galaxie. C’est-à-dire que l’on sait mesurer la vitesse des galaxies par rapport au mouvement d’ensemble de l’amas. Et… bizarrement, ces galaxies tournent également trop vite.
Par contre ton hypothèse est testable pour des amas de galaxie. C’est-à-dire que l’on sait mesurer la vitesse des galaxies par rapport au mouvement d’ensemble de l’amas. Et… bizarrement, ces galaxies tournent également trop vite.
Re: Nuit des étoiles
bongo1981 a écrit :Les étoiles se forment en général dans les zones les plus denses, puisqu’issues de l’effondrement de nuage de gaz. Dans les zones les plus périphériques des galaxies, cette densité est bien trop faible pour rendre possible la formation stellaire.
Tu te rends compte que le concept de matière noire exprime justement le fait que ce que l'on considére comme la périphérie visible des galaxies n'est en fait que la limite du centre galactique. Donc les densités de gaz ne devrait normalement pas faiblir aussi vite. Par ailleurs même si je me trompe sur ce point, vu le nombre de galaxies, la probabilité qu'un astre soit excentrée ne peut pas être nulle, du fait même que les effets gravitationnels en jeu peuvent provoquer l'expulsion d'un astre.
bongo1981 a écrit :Par contre ton hypothèse est testable pour des amas de galaxie. C’est-à-dire que l’on sait mesurer la vitesse des galaxies par rapport au mouvement d’ensemble de l’amas. Et… bizarrement, ces galaxies tournent également trop vite.
Oui, c'est d'ailleurs par l'observation du mouvement des galaxies que le questionnement d'une possible "masse manquante" par rapport à la quantité de lumière observée à commencer.
Re: Nuit des étoiles
Etant donné que le halo diffus de matière noire crée un potentiel de gravitation, la matière ordinaire, qui elle peut perdre de l’énergie en rayonnant, peut rejoindre l’endroit le plus profond dans le puits de potentiel. Plus tu te rapproches du centre du halo, et plus la densité en matière ordinaire augmente.Zoharion a écrit :Tu te rends compte que le concept de matière noire exprime justement le fait que ce que l'on considére comme la périphérie visible des galaxies n'est en fait que la limite du centre galactique. Donc les densités de gaz ne devrait normalement pas faiblir aussi vite. Par ailleurs même si je me trompe sur ce point, vu le nombre de galaxies, la probabilité qu'un astre soit excentrée ne peut pas être nulle, du fait même que les effets gravitationnels en jeu peuvent provoquer l'expulsion d'un astre.
A partir d’un certain seuil, la matière ordinaire constituant le nuage interstellaire peut s’effondrer en étoile.
Donc en résumé, plus tu es loin du centre galactique (même si tu es dans le halo), moins le gaz interstellaire est dense, et donc impossible de former des étoiles.