[News] Toujours plus près du Big Bang

[Michel]

Découverte d'un sursaut gamma survenu lorsque l'Univers n'était âgé que de seulement 640 millions d'années. Une explosion qui a vraisemblablement donné naissance à un trou noir. Les sursauts gamma (GRB, gamma ray burst) sont des phénomènes extrêmement violents, probablement les plus violents de l'Univers après le Big Bang. Ce sursaut gamma a été découvert par SWIFT, le satellite de la NASA conçu spécifiquement pour les étudier. Il a été baptisé du nom du jour de sa décou...

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[oribobafett2]

Bonjour
je suis nouveau sur le forum mais je lis les nouvelles à chaque jours...
cette fois-ci, la question me tracasse trop !

je me permets une petite image...



le point jaune est le sursaut gamma, le point rouge c'est le big bang, le point bleu c'est nous...
je me demandais...

quand le sursaut fut émit jadis, nous étions à 640 millions d'année du rayon entre nous, le bigbang, et le sursaut. Ensuite une course folle à du être engendré par le sursaut (la vitesse lumière), et la vitesse de l'expansion de l'univers pour atteindre la terre...
si je calcule bien, après environ 13,5 milliard d'années, la vitesse d'expansion serait de... quelque chose comme 5% la vitesse de la lumière (pas sur de sa la... ) je suis conscient que la vitesse de l'expansion est accéléré, mais il me semble que c'est incohérent, j'ai hâte d'être astrophysicien pour toute piger c'est affaire la

si quelqu'un peut m'éclairer sa serait bienvenue
bonne journée a tous :P

[Nalkahn]

Je suis un peu crevé et j'ai du mal à analyser ta question... Mais si je comprend bien, tu te demande pourquoi le sursaut gamma n'a pas gagné la course plus tôt ? Si c'est ça c'est parce que l'expansion de l'univers aurait été beaucoup plus rapide que la vitesse de la lumière à ses débuts. Bon, enfin c'est ce que j'ai lu, je n'ai pas été vérifier ^^

Par contre ce qui est sur, dans la théorie du gros boom, tous les objets s'éloignent les uns des autres. Donc à 640 millions d'années après le supposé événement, même si l'expansion n'a eu lieu "que" à la vitesse de la lumière, les deux points pourraient être distant de 1.2 milliard d'année lumière si ils sont diamétralement opposé.

De toute façon, je suis un big-bang sceptique, je suis plus branché effondrement d'hypersphère en ce moment

[Tokage]

Bonjour,

Si j'ai bien compris la question d'oribobafett, il s'agit d'une question que je me pose aussi.
Grosso modo lorsque l'univers était agé de seulement 640ma comme l'a mentioné Nalkhan, la distance entre 2 points de l'univers devait être au plus de 1,2 Giga année lumières. Donc le point ou se situe la terre aujourd'hui était quelque part à l'interieur de cet espace.
Si on considère un univers figé, la terre (au moins le point ou elle se situe) aurait du recevoir cette lumiere il y a bien longtemps. Ok, l'univers est en expension, mais cette expension est elle si rapide qu'il a fallu 13.1 milliards d'années à la lumiere pour nous atteindre?

On peut aussi inverser la question. Il a fallu 13,1Milliards d'années à la lumiere de ce GRB pour nous atteindre, donc elle est partie d'une distance de 13.1 Giga AL, oui mais voila, il y a 13.1MA l'univers n'en faisait qu'au plus 1.2?
Pour que cela soit cohérant il faudrait que la vitesse d'expension soit de l'ordre de C. Est ce le cas?

[Victor]

Question très idiote je le sais bien mais dans toutes ces bizarries... Va ton trouver des objets plus vieux que le big bang ? Parce qu'une étoile qui s'agglomère, nait et qui explose en 640 million d'années, c'est aussi bizarre pour des novas... N''est ce pas un objet exotique avec les particules de l'époque

[play1s]

Bonjour,

Si j'ai bien compris la question d'oribobafett, il s'agit d'une question que je me pose aussi.
Grosso modo lorsque l'univers était agé de seulement 640ma comme l'a mentioné Nalkhan, la distance entre 2 points de l'univers devait être au plus de 1,2 Giga année lumières. Donc le point ou se situe la terre aujourd'hui était quelque part à l'interieur de cet espace.
Si on considère un univers figé, la terre (au moins le point ou elle se situe) aurait du recevoir cette lumiere il y a bien longtemps. Ok, l'univers est en expension, mais cette expension est elle si rapide qu'il a fallu 13.1 milliards d'années à la lumiere pour nous atteindre?

On peut aussi inverser la question. Il a fallu 13,1Milliards d'années à la lumiere de ce GRB pour nous atteindre, donc elle est partie d'une distance de 13.1 Giga AL, oui mais voila, il y a 13.1MA l'univers n'en faisait qu'au plus 1.2?
Pour que cela soit cohérant il faudrait que la vitesse d'expension soit de l'ordre de C. Est ce le cas?

BRAVO!!

Je me suis toujours posé cette question.

quelqu'un pourra t-il nous éclairer ?

[Technman]

En fait la vitesse de l'expansion de l'univers dépend de la distance entre deux objets :

plus un objet est loin, plus sa vitesse est importante.

On appelle cela la constante cosmologique qui est une vitesse calculé sur une taille donné :

La constante cosmologique est de l'ordre de 70 km/s/Megaparsecs, ce qui veut dire que sur une taille de un mégaparsec (environ 3 million d'années lumières), l'univers grandit de 70 kilomètres par secondes.

Cette vitesse rapportée à la taille de l'univers donne une vitesse comparable a celle de la lumière, mais il faut savoir que lorsque l'on observe une galaxie très lointaine, ce n'est pas seulement elle qui nous fuie mais notre galaxie et celle que l'on observe qui nous fuyont mutuellement a une vitesse identique. Notre vitesse propre par rapport à elle est donc d'un peu moins de la moitié de la vitesse de la lumière...

Si notre vitesse propre par rapport à une autre galaxie dépasse la moitié de la vitesse de la lumière, alors nous ne pourrons jamais la voir car la lumière qu'elle émet dans notre direction recule par rapport à nous (un peu comme si je me faisais tirer dessus dans la rue et que je courrais plus vite que les balles qui sont censées m'atteindre )

Bon voila, j'espere que j'ai réussi à expliquer ca de manière compréhensible car mine de rien c'est pas évident

[Technman]

Et pour répondre à une autre question, ce GRB était à une distance de quelques centaines de millions d'années tout au plus au moment de son explosion, mais voila, notre distance avec elle étant très grande par rapport à la taille de l'univers observable, notre fuite a fait que la lumière a mis 13 milliard d'années pour nous atteindre. Ces 13 milliards d'années lumières correspondent exactement à la distance ACTUELLE entre ces deux objets.

[Tokage]

Merci Techman, tes explications sont claires.
En fait initiallement je n'avais jamais saisis cette correspondance entre d'une part la vitesse de fuite des galaxies qui fait que la lumière a mis plus de temps à nous parvenir ( que si l'univers était figé) et le fait que comme par hasard ce "retard" corresponde EXACTEMENT au temps qu'il faudrait à la lumiere si elle nous parvenait d'une distance reelle de 13.1 AL ( toujours comme si l'univers était figé mais à notre époque). Mais il ne s'agit probablement pas d'une coincidence
C'est vrai que c'est pas évident à expliquer

[Armageddon]

Si notre vitesse propre par rapport à une autre galaxie dépasse la moitié de la vitesse de la lumière, alors nous ne pourrons jamais la voir car la lumière qu'elle émet dans notre direction recule par rapport à nous (un peu comme si je me faisais tirer dessus dans la rue et que je courrais plus vite que les balles qui sont censées m'atteindre )

Euh... pas bien d'accord avec ce que tu avances.. ça laisserait supposer par exemple que dans le cas inverse (deux objets s'approchant l'un de l'autre à la vitesse de la lumière), les vitesses relatives s'additionneraient pour atteindre deux fois la vitesse de la lumière.. (!)
Or, la vitesse de la lumière est une constante quelque soit le référentiel utilisé.

[Victor]

La lumière est une constante sauf pour la cosmologie il ya un truc qui me chiffonne c'est que la lumière mettons à -10 milliards d'années parcourait un espace plus petit pour la même vitesse et ça explique le redshift

[oribobafett2]

La lumière est une constante sauf pour la cosmologie il ya un truc qui me chiffonne c'est que la lumière mettons à -10 milliards d'années parcourait un espace plus petit pour la même vitesse et ça explique le redshift

et Vlan!! c'est la! la beauté des choses incompréhensible qui sont si amusante à se demander !! vous trouvez pas ?

[Technman]

Armaggedon -> C'est tout a fait possible : si deux galaxies s'éloigne chacunes à une vitesse supérieure à la moitié de la vitesse de la lumière, l'éloignement de ces deux galaxies entre elles dépasse la vitesse de la lumière... sans pour autant violer les lois de la relativité générale...

Dans le meme exemple, imagine que tu as entre tes mains une lampe de poche extrèmement puissante, et que tu as devant toi à quelques millions de kilomètres un immense écran blanc sur lequel tu peux projeter ta lumière. En faisant tourner ta main tu vas balayer d'un seul coup l'écran de droite a gauche par exemple...

Le déplacement du point lumineux sur l'écran peut alors dépasser la vitesse de la lumière, car il ne s'agit pas directement de photons qui se déplacent sur l'écran mais d'une illumination de ta part (donc provenant d'un autre endroit) qui change de direction...

Voila, tout ca pour dire que l'éloignement entre deux objets peut dépasser la vitesse de la lumière car il ne s'agit pas ici d'une vitesse impliquant le déplacement de photons ou d'informations...

Si deux galaxies peuvent s'éloigner entre elles plus vite que la lumière, il va donc de soit que si elles se rapprochaient très vite l'une de l'autre, l'addition des deux vitesses seraient la aussi supérieure à celle de la lumière.

[Victor]

La lumière est une constante sauf pour la cosmologie il ya un truc qui me chiffonne c'est que la lumière mettons à -10 milliards d'années parcourait un espace plus petit pour la même vitesse et ça explique le redshift

et Vlan!! c'est la! la beauté des choses incompréhensible qui sont si amusante à se demander !! vous trouvez pas ?

J'aurais bien quelques explication mais les gens de l'université n'acceptent pas la contradiction La relativité générale est tellement belle...

[oribobafett2]

Si je suis dans un vaisseau qui va a la vitesse C et que je cours dans le sens du mouvement, je ne dépasserai pas C

c'est sur ce point que la relativité est si étrange C est une limite. La vitesse des deux galaxie qui se rapproche relativement a plus vite que c en additionnent leurs vitesse, n'iront relativement pas à plus vite que c l'une de l'autre, puisque leurs massent et leur vitesse vont courbé l'espace temps, et ainsi d'un point de vu d'un observateur, le temps qui s'écoule plus de la même façon, la vitesse relative total entre les deux ne dépassera pas C

je suis surement dans le champs, mais en relativité plus la vitesse augmente plus le temps ralentie donc plus les 2 galaxie se rapproche vite, plus le temps de l'observateur est ralentie, donc au finale C n'est pas dépassé

éclater moi les dents si même propos sont hors sujet et s'il y a lieu
j'aime mieux me coucher moins ignorant que stupide
merci

[Victor]

Quand tu es dans un fluide, eau air etc il existe des vitesses limites, et n'en déplaisent aux théoriciens j'admets qu'il ya une viscosité de l'espace électromagnétique... Einstein m'emmerde avec son non-éther mais avec l'électrodynamique quantique on y en plein dedans

[Victor]

Dans les coordonnées du quadruplet Espace-Temps x²+y²+z²- C²T ² ... Pourquoi ne pas envisager C²T² comme une partie purement visqueuses ? Et la partie purement électromagnétique de la relativité, avec des solution complexes dans C Corps des complexes

[Trinita]

Bonjour,

Si j'ai bien compris la question d'oribobafett, il s'agit d'une question que je me pose aussi.
Grosso modo lorsque l'univers était agé de seulement 640ma comme l'a mentioné Nalkhan, la distance entre 2 points de l'univers devait être au plus de 1,2 Giga année lumières. Donc le point ou se situe la terre aujourd'hui était quelque part à l'interieur de cet espace.
Si on considère un univers figé, la terre (au moins le point ou elle se situe) aurait du recevoir cette lumiere il y a bien longtemps. Ok, l'univers est en expension, mais cette expension est elle si rapide qu'il a fallu 13.1 milliards d'années à la lumiere pour nous atteindre?

On peut aussi inverser la question. Il a fallu 13,1Milliards d'années à la lumiere de ce GRB pour nous atteindre, donc elle est partie d'une distance de 13.1 Giga AL, oui mais voila, il y a 13.1MA l'univers n'en faisait qu'au plus 1.2?
Pour que cela soit cohérant il faudrait que la vitesse d'expension soit de l'ordre de C. Est ce le cas?

j'ai une théorie différente pour tenter d'expliquer tout ça. la lumière du big bang a mis environ 13 milliards d'années pour nous attendre, mais je ne pense pas qu'elle "soit partie d'une distance" de 13 milliards d'années lumière mais d'une distance inférieure! j'imagine que la lumière a rencontré sur son chemin de nombreux corps massifs qui ont dévié sa trajectoire et par conséquent, c'est comme si elle a perdu du temps pour arriver jusqu'à nous. par exemple c'est comme si on partait de Bruxelles pour aller à Marseille mais en passant par Strasbourg et Bordeaux, on utiliserait pas le chemin le plus court.

et j'en suis encore plus convaincu de cette hypothèse après avoir visionné le documentaire "Voyage au coeur d'un trou noir", où on voit de la lumière, émise par les étoiles, qui tourne autour d'un trou noir

voilà qu'en pensez vous?

[JNem19]

Le postulat de départ est faux, à savoir que le futur emplacement de la terre et du sursaut gamma
étaient au mieux diamétralement opposés à la surface d'une sphère de 640 millions d'années-lumière
en expansion à la vitesse de la lumière depuis l'origine (le tout en oubliant un peu la relativité).
Un postulat (un peu ad hoc) des astronomes est que notre univers a connu une période d'hyperinflation
initiale catastrophique qui a fait exploser littéralement la taille de notre univers.
Ainsi 640 millions d'années après le big-bang notre univers pouvait ressembler à une "sphère" en expansion
faisant déjà des milliers de milliards d'années-lumière de diamètre.
Consécutivement, en considérant la constante de Hubble stable (elle ne semble pas l'être, mais on peut
simplifier) on peut aisément calculer que nous étions à l'origine distants de quelques milliards d'années
lumière de l'emplacement de l'étoile ayant donné le sursaut observé (pour nous donner une vitesse de fuite
initiale substantielle) allongeant sensiblement le temps de transit du sursaut.
Partant de là c'est un classique problème d'Achille et la tortue dont on connaît la solution : Achille
rattrape la tortue...
Nous sommes en 2009 à plus de 20 milliards d'années-lumière d'un emplacement où il y a au mieux un
cadavre stellaire en refroidissement. Pas belle l'astrophysique ?...

[Armageddon]

Armaggedon -> C'est tout a fait possible : si deux galaxies s'éloigne chacunes à une vitesse supérieure à la moitié de la vitesse de la lumière, l'éloignement de ces deux galaxies entre elles dépasse la vitesse de la lumière... sans pour autant violer les lois de la relativité générale...

Ah mais dit comme ça... tout à fait
Je faisais référence à ce que tu avais dit :

Si notre vitesse propre par rapport à une autre galaxie dépasse la moitié de la vitesse de la lumière, alors nous ne pourrons jamais la voir

C'est ça qui me chiffonne, puisque la relativité nous dit que la vitesse de la lumière est constante quel que soit le référentiel, la lumière émanent de cette galaxie devrait nous arriver avec la même vitesse, non ?
Ceci-dit, ça aussi ça me chiffonne !!
Ça laisserait supposer - mais je ne suis pas assez calé pour savoir si je dis une connerie ou pas - que la vitesse de deux objets s'éloignant l'un de l'autre ne peut excéder celle de la lumière.. ?

[Turgon]

Tout d'abord, merci à Technman pour ses explications claires, je comprends mieux pourquoi on peut voir des objets si loin dans le passé ^^.

Je me pose la même question que toi Armagedon. Je trouve à la fois logique que la vitesse d'éloignement soit supérieur a la vitesse de la lumière mais le problème c'est que quelque soit le référentiel, on ne peut dépasser cette vitesse...

Mais alors il y a quelque chose que je me demande :
J'ai du mal a comprendre pourquoi on ne peut pas parler de relativité avec l'expansion de l'univers : normalement notre galaxie se déplace a un certain pourcentage non négligeable de la vitesse de la lumière,non? Mais apparemment on ne parle de vitesse de galaxie par rapport a une autre...

[Technman]

Justement, les deux galaxies ne dépassent pas la vitesse de la lumière, il s'agit de leur vitesse d'éloignement mutuel. Dans ce cas aucune information ne sont echangées entre elles.

Autre exemple pour illustrer ce cas : imaginons deux avions de ligne volant dans une direction opposée : leur vitesse d'éloignement entre eux est d'environ 2000 km/h (si chacun d'eux voyage à une vitesse de 1000 km/h). cette vitesse est supérieure à la vitesse du son... pourtant on ne constate pas de bang supersonique : c'est la même chose avec la lumière de deux galaxies.

Maintenant à moi de poser une question : on dit toujours que quel que soit notre vitesse propre, la lumière d'un astre nous parvient à la vitesse de la lumière : pourtant si je voyage à 299 000 km/s, la lumière d'un astre dans notre direction opposé devrait nous parvenir à seulement 1000 km/s... hors je n'ai jamais lu cette affirmation.

Pourtant lorsque nous observons une galaxie très lointaine, sa lumière est déformée par la vitesse, donc nous la voyons rouge (car son décalage spectral est vers le rouge) et nous la voyons évoluer beaucoup moins vite. si nous observions dans cette galaxie une planète tourner autour de son étoile et qu'elle mette un an à faire cette révolution, de notre coté nous la verrions faire ce tour en peut etre plusieurs années... d'ou mon interrogation !

Merci à ceux qui pourront me renseigner !

[Maulus]

Non la vitesse de la lumière est une constante, pas sa longueur d'onde.

Ensuite, lorsqu'on résonne pour comprendre le problème exposer ici, il ne faut pas oublier qu'il existe un horizon, sa aide à comprendre.
Lorsque la vitesse relative de deux objets lointains dépasse c, l'objet disparaît de notre "sphère observable". Et même de notre sphère causale, aucune interaction ne pouvant dépasser c, l'objet est définitivement décorélé de nous.

Cette sphère est centrée sur l'observateur, chaque observateur a sa propre sphère.


Si un événement ponctuel se produit il y a 13,1mda sa veut dire qu'aujourd'hui il se situe extremement loin de nous et probablement hors de notre sphère causale maintenant.
Il ne faut pas spécialement résonner en distance, mais plutôt en temps.

La taille de l'univers n'est pas bien définie, alors avoir un cheminement de pensée qui passe par "si sa eu lieu seulement 640mda après le bigbang, l'objet devait être plus prêt de nous" c'est pas très pertinent même si sa parait logique...
Tout le problème est là d'ailleurs Et c'est pour cela que ces objets sont aussi intriguant !

Ce sont des événements -ponctuel- qui se sont produits très tôt dans l'âge de l'univers, pourquoi je ne vois seulement qu'aujourd'hui sa lumière ?
D'après moi, la distance de l'objet qui a émit le GRB était déjà de 13 milliards d'AL. Voila pourquoi à vitesse constante c l'événement GRB ne nous arrive qu'aujourd'hui. Conclusion, l'univers était déjà très grand même après quelques centaines de millions d'années d'expansion. Deuxième conclusion, avec un tel redshift, l'univers actuel est encore beaucoup plus grand. 13 mda d'expansion.

[bongo1981]

Pour répondre à certaines questions :

L'univers observable est bien plus petit que l'univers dans son ensemble. En effet lors de son jeune âge, l'univers a subi une phase d'expansion exponentielle : l'inflation, où pendant quelques 1e-30 seconde, l'univers a multiplié sa taille par 1e100. Cela ne contredit en rien la relativité, puisque l'expansion de l'espace peut se faire à une vitesse plus grande que la lumière, sans qu'aucun objet ne dépasse cette vitesse.

Pour ce qui est de deux personnes courant en sens inverse, chacune à 2/3 de la vitesse de la lumière, ces personnes ne se croisent pas à 4/3 de cette vitesse, mais bien à 12/13 de la vitesse de la lumière.

[kum]

Justement, les deux galaxies ne dépassent pas la vitesse de la lumière, il s'agit de leur vitesse d'éloignement mutuel. Dans ce cas aucune information ne sont echangées entre elles.

Moi je suis pas d'accord... Même si leur vitesse d'éloignement est supérieur a C ... Ben leur vitesse mutuelle et belle et bien inférieur ...
Imaginons une ligne de départ et un ligne d'arrivée qui s'éloigne l'un de l'autre ... elles on un vitesse de 500km/h chacune donc elle s'éloigne à une vitesse de 1000km/h ... Une voiture démarre de la ligne de départ et a une vitesse de 700Km/h( donc inférieur à la vitesse d'éloignement mais supérieur à la vitesse des lignes) ben cette voiture atteindra la ligne d'arrivée car elle démarre donc s'en va de la ligne de départ et donc n'en dépend plus ... mais il est vrai que plus tard démarrera le voiture et plus leur éloignement sera important ... J'espère m'être bien fais comprendre Et j'espère surtout ne pas dire de co*****ies