[News] Une nouvelle lumière sur l'énergie sombre

[Michel]

L'accélération de l'expansion de l'Univers est un phénomène pour l'instant inexpliqué. Ce mystère pourrait être levé grâce à une nouvelle méthode mise au point par une équipe internationale de chercheurs, dont plusieurs appartiennent à des laboratoires associés au CNRS (1). Pour cela, les scientifiques ont, pour la première fois, mesuré la position et la vitesse de plus de 10 000 galaxies dans l'Univers lointain (2). Cette campagne d'observation a été menée via l'instrument VI...

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[bwergl]

merci. interessant mais je note qu'on fait encore reference a l'age de l'univers comme si nous etions en son centre, et que l'univers visible serait encore une fois l'univers dans son intégralité.

et aussi mais c'est une autre histoire, la conception du tout par rapport au point initial et la production ex nihilo d'unités d'expansion alors que la dite energie repulsive pourrait peut etre simplement provenir d'un "exterieur" qui remplirait notre "bulle" d'univers.

a ce propos, j'avais lu un truc qui faisait l'impasse sur la constante cosmo... ca se resumait a voila, c'est une constante. point barre. et hop, a la trappe sans autre explication la constante.

la science ghettoïsée

[TT]

Je me demandais... est-ce plus simple que nous pourrions le croire?
Si les galaxies et les ''entre galaxies''... seraient chargé électrostatique.
Si la charge électrons et protons serait non égale dans l'univers....
Ou si les trous noirs cracherais des électrons...
Ça fais beaucoup de si... je suis d'accord...

Nous savons que la force d'attraction de l'électricité statique est bien plus grande que la force gravitationnel. (Juste à voir comment un simple peigne en plastique de quelques grammes, chargé d'électricité statique, peut battre la force gravitationnel de toute la terre pour soulever quelques grains de poivre moulue!)
Si deux galaxie chargées positivement ou négativement, assez éloignées, font en sorte que la force de répulsion électrostatique en vienne à dépasser la force gravitationnel... ces deux galaxies ne chercheraient donc pas à s'éloigner l'une de l'autre?
hummm... faut zenner la dessus. :-)
Eric Racicot. Concepteur radio

[Maulus]

ben en fait la force electromagnetique est bien plus forte que la gravité oui mais son rayon d'action est aussi beaucoup plus faible.
par exemple la terre et son champs magnétique, la magnetosphère nous protège d'une partie des rayonnements cosmiques, mais sa s'arrête là.
il n'y a pas d'action de longue porté.
on le voit bien sur terre aussi, le peigne, il faut l'approcher, voir le coller aux grains de poivre.

[shaman]

Est-ce que qqn a une estimation du rapport entre la masse des trous noirs galactiques et la masse de la galaxie ?

Ca n'a peut-être aucun rapport, mais quand même : si l'expansion s'accélère, c'est à priori lié avec une évolution de l'univers, dont on peut lister les "nouveautés" des quelques derniers éons.
Par exemple, il y a + de TN maintenant qu'il y a 10 milliards d'années...

[bongo1981]

ben en fait la force electromagnetique est bien plus forte que la gravité

Certes, le rapport entre l'intensité des forces électromagnétiques et gravitationnelles entre deux électrons est 1e42

oui mais son rayon d'action est aussi beaucoup plus faible.

hum... j'aurais une petite nuance

par exemple la terre et son champs magnétique, la magnetosphère nous protège d'une partie des rayonnements cosmiques, mais sa s'arrête là.
il n'y a pas d'action de longue porté.

Euh... si on reprend les cours de physique tu as :
F_g = G mm'/r²
F_e = k qq'/r²

Ca veut bien dire que les deux forces décroissent en fonction du carré de la distance. (Enfin les deux forces ont bien une portée infinie)

on le voit bien sur terre aussi, le peigne, il faut l'approcher, voir le coller aux grains de poivre.

oui mais dans ce cas tu divises la distance par 10 par exemple multipliant l'intensité par 100.

TT> le souci avec l'électromagnétisme est son intensité. Si une galaxie était chargée électriquement, sa charge s'annulerait rapidement. La différence avec la gravitation est qu'elle ne peut pas s'accumuler (il y a des charges positives et négatives, alors qu'il n'y a pas de masse négative).

[bongo1981]

Est-ce que qqn a une estimation du rapport entre la masse des trous noirs galactiques et la masse de la galaxie ?

- un trou noir galactique fait quelques millions de masses solaires
- une galaxie doit être composée de 100 milliards d'étoiles (comme la voie lactée)

Le rapport c'est 1e6 / 1e11 = 1e-5
Le trou noir galactique fait un 100 millième de la masse de la galaxie

Ca n'a peut-être aucun rapport, mais quand même : si l'expansion s'accélère, c'est à priori lié avec une évolution de l'univers, dont on peut lister les "nouveautés" des quelques derniers éons.
Par exemple, il y a + de TN maintenant qu'il y a 10 milliards d'années...

Ou qu'il y a plus d'espace, et comme la densité d'énergie du vide reste constante, ça renforce l'expansion.

[TT]

J'ai pas parlé d'électro-magnétique mais bien d'électro-statique... à ne pas confondre.

Pour l'histoire du peigne et du poivre... la distance d est la même entre le peigne et la terre... le poivre étant déposé sur le sol... Et si on attend, qu'en absence de graviter, des grain de poivre rejoigne un peigne à 2 cm, par la force gravitationnel... on va attendre longtemps, mais la charge d'électricité statique va les coller en moins d'une seconde. Cette force, peut aussi, dans le cas de 2 peignes chargé d'électricité statique(et non pas magnétique) être répulsive contrairement à la gravitation qui est seulement une force attractive.
Alors, si un peigne de 5 grammes, chargé d'électricité statique peut soulever des grains de poivre du sol (de la terre)... je suppose que la force d'électricité statique et plus forte que la force gravitationnel. Et que cette force peut aussi être répulsive en attachant deux peigne chargé d'électricité statique au bout de ficelle... on en observe qu'il se repoussent mutuellement bien plus que leurs gravité mutuelle les attirent.
Eric Racicot

[shaman]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Électrostatique

La force électrostatique n'agit pas à grande échelle car la matière est en général "neutre" (alors que ton peigne est chargé). Les planètes ne se repoussent pas / ne s'attirent pas pour cette raison.
(du moins c'est ce que j'ai compris)

[bongo1981]

TT > l'électrostatique est juste un cas particulier d'électromagnétisme et puis dans ton poste tu ne fais que reprendre qualitativement ce que j'ai déjà dit quantitativement.

shaman > c'est tout à fait ça. De toute façon si les planètes étaient chargées, cette charge s'annulerait très vite (en raison de l'intensité de la force).

[aureliencity]

Ba en faite la différence entre l'électromagnétisme et l'électrostatique c'est juste que en électromagnétisme lors du passage d'un courant il crée une force dans le conducteur ( son champ magnétique )

En électrostatique y a pas de passage de courant c'est la différence de charge qui crée la force, bien qu'a a moment donner il y a quand méme eu un petit courant ( échange d'électron quand tu frotte une régle sur un morceau de laine par exemple ) mais la masse a son importance aussi ca collera pas a proprement dit si tu collé ta régle charger positivement sur un matériaux relativement lourd chargé négativement ^^

Bien entendu c'est des explication approximatif mais dans tout les cas l'électromagnétisme et l'électrostatique c'est pareil au niveau quantique parceque y a pas de force électrostatique a proprement dit dans les 4 grande forces qui régissent l'univers ^^ gravité, électro-magnétisme, interaction forte et interaction faible

Au niveau atomique l'électromagnétisme est beaucoup plus fort que la gravité qui paré ridiculement faible ^^" par contre la gravité s'additionne et c'est pour ca qu'a grande echelle elle est " puissante "

[doc2]

aureliencity > L'étude des champs électro-magnétiques est en fait séparée en deux, d'une part les champs électriques et d'autre part les champs magnétiques, qui ne sont pas forcément dûs à un passage de courant(champ magnétique terrestre par exemple).

[bongo1981]

L'électrostatique s'occupe de champs non dépendant du temps.

L'électromagnétisme prend en compte les champs dépendant du temps et le champ électrique et le champ magnétique se retrouve mariés dans des équations de champs (Maxwell).

[aureliencity]

aureliencity > L'étude des champs électro-magnétiques est en fait séparée en deux, d'une part les champs électriques et d'autre part les champs magnétiques, qui ne sont pas forcément dûs à un passage de courant(champ magnétique terrestre par exemple).

lol pour le champ magnétique terrestre c'est bien un courant électrique ^^ le noyaux externe liquide serait parcouru par un courant se qui crée le champ magnétique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Noyau_(plan%C3%A8te)

[Maulus]

donc la force electromagnétique est négligeable à l'échelle macroscopique car la matière est neutre ?
(par comparaison a la gravité ou la il n'y a pas d'histoire de neutre ou pas neutre)

[bongo1981]

Si tu veux... on peut dire que pour la force électrique, tu as des colosses qui poussent pour moitié dans la direction du nord, et l'autre dans la direction du sud, ce qui annulent tout.

Pour la gravité, tu as des moustiques, très nombreux, qui poussent tous dans la même direction

[Maulus]

des gravistiques

[Maulus]

J'ai eu une interogation en ecoutant un podcast de Ciel & Espace à propos de l'énergie sombre...

on cherche d'ou pourait venir cette énergie.
on sais qu'elle provoque l'expension accélérée de l'univers

et j'en arrive au trou noir. il parait qu'un trou noir s'évapore ? comment sa il s'évapore ?
les jets de matière aux pôles des TN participent à l'évaporation ?

je me suis simplement posé cette question : la matière peut être dissoute en énergie ? lors de collision entre particule dans un accélérateur de particules, il y a beaucoup d'énergie dégagée et une myriade de particule générée. serait-il possible que l'énergie sombre et la matière noire soit le fruit de la désintégration de la matière baryonique ?

on sais que aujourd'hui il ne reste que peut de matière par rapport à la quantité de départ au bigbang.
pourrait on envisager qu'un mécanisme comme les TN par exemple ai transformé toute cette matière en énergie et que aujourd'hui le bilan énergetique soit de 3/4 d'énergie manquante du à la désintégration de la matière en énergie ?
soit par l'action d'objets stellaires particuliers, soit par la théorie de l'annihilation matiere/antimatiere à l'époque du bigbang ?

[bongo1981]

J'ai eu une interogation en ecoutant un podcast de Ciel & Espace à propos de l'énergie sombre...

on cherche d'ou pourait venir cette énergie.

Euh... l'on entend par où, quel mécanisme.

on sais qu'elle provoque l'expension accélérée de l'univers

et j'en arrive au trou noir. il parait qu'un trou noir s'évapore ? comment sa il s'évapore ?

oui par rayonnement hawking
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89vapo ... rous_noirs

les jets de matière aux pôles des TN participent à l'évaporation ?

non les phénomènes de jet sont un autre phénomène j'en ai déjà parlé dans un autre poste sur TS.

je me suis simplement posé cette question : la matière peut être dissoute en énergie ?

Dissoute en énergie ? je ne suis pas sûr de comprendre...
La matière et l'énergie sont la même chose, l'un peut se changer en l'autre, en fait tout dépend du référentiel.

lors de collision entre particule dans un accélérateur de particules, il y a beaucoup d'énergie dégagée et une myriade de particule générée. serait-il possible que l'énergie sombre et la matière noire soit le fruit de la désintégration de la matière baryonique ?

Jusqu'à preuve du contraire, la tière baryonique est stable. Je rappelle que la matière baryonique est toute les particules constituées de 3 quarks (ils font partie de la famille des hadrons).
Tous les baryons sont instables, et se désintègrent (ça contredit ce que j'ai dit plus haut, mais...) le nombre baryonique comme la charge électrique est une quantité conservée. C'est pourquoi le baryon le plus léger est stable (il ne peut se désintégrer sinon cela violerait la conservation du nombre baryonique). En l'occurrrence le proton est le baryon le plus léger, et il est stable. (Le neutron est aussi un baryon, et il est stable sous certaines conditions compliquées, mais impliquant des états liés dans les noyaux).

La matière noire est une autre forme de matière dont on a juste des preuves indirectes (interaction gravitationnelle). Pour avoir une preuve définitive, il faudrait pouvoir en synthétiser dans les accélérateurs de particules, comprendre comment leur production, et les insérer dans les modèles cosmologique afin de pouvoir prédire leur proportion par rapport à la matière baryonique par exemple.
Donc si tu as suivi, la matière noire pourrait être synthétisée en apportant assez d'énergie lors de collisions atteignant ce que l'on appel "seuil de production".

Pour l'heure, nous ne savons pas de quoi est faite la matière noire. Les observations nous disent que cette matière n'interagit que de manière gravitationnelle. Par ailleurs, un faisceau d'indice nous dit que cette matière noire est froide (ce ne sont pas des neutrinos ou des particules de masse quasi nulle). Dans les théories non encore vérifiées, il y a des particules dites supersymétriques prêtes dans les cartons (dont la plus légère serait stable et composerait la matière noire).

Quant à l'énergie sombre personne ne sait ce que c'est. L'histoire commence en 1917 je crois. Einstein résout les équations de la relativité générale à l'univers tout entier, et constate que les équations disent que l'univers est soit en expansion, soit en contraction. Cela ne le satisfait pas, il décide alors de rajouter une constante, permettant de compenser la gravitation. En 1929 quand Hubble découvre l'expansion de l'univers, Einstein qualifiera l'ajout de cette constante comme la plus grande boulette de sa vie, la constante cosmologique disparaît (l'on admet que sa valeur est nulle).
En 1998, l'étude de la luminosité des supernovae implique que l'expansion est accélérée. La constante cosmologique revient alors, puisque seules les équations d'Einstein permettent d'expliquer cette accélération.
Pour l'heure, c'est une densité d'énergie du vide. Et l'on a besoin d'un cadre théorique pour comprendre sa nature (peut-être dans une théorie quantique de la gravitation ?)

on sais que aujourd'hui il ne reste que peut de matière par rapport à la quantité de départ au bigbang.
pourrait on envisager qu'un mécanisme comme les TN par exemple ai transformé toute cette matière en énergie et que aujourd'hui le bilan énergetique soit de 3/4 d'énergie manquante du à la désintégration de la matière en énergie ?

Du fait de l'expansion, la matière ordinaire se dilue (en a^-3), mais pas l'énergie du vide. (Je ne pense pas que les trous noirs aient contribué de cette manière).

soit par l'action d'objets stellaires particuliers, soit par la théorie de l'annihilation matiere/antimatiere à l'époque du bigbang ?

L'annihilation matière antimatière donne des photons, et l'expansion dilue encore plus vite les photons(en a^-4).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Densit%C3% ... Cosmologie

[Maulus]

merci pour ta réponse bongo.
je pense alors que je fais fausse route sur le point essentiel qui est que je ne dois pas voir l'energie sombre comme un rayonnement éléctromagnétique mais plutot comme une énergie de l'espace, du vide.. comme si naturellement, la gelée d'espace-temps était comprimée et qu'elle devait se dilater !

donc il n'y a aucun lien entre l'énergie sombre et l'immense production de rayonnement électromagnétique émit depuis la naissance de l'univers ?
dans ce cas l'energie sombre n'est pas de la même nature que l'energie telle que les Hommes la conçoive ? l'energie de rayonnement en quelque sorte.

je ne vois pas bien le processus qui permet à l'energie de redevenir matière.. c'est le phénomène de recombinaison dont on parle peu après le bigbang ? ce phénomène est il toujours observable aujourd'hui ?

[bongo1981]

donc il n'y a aucun lien entre l'énergie sombre et l'immense production de rayonnement électromagnétique émit depuis la naissance de l'univers ?

Pas à ma connaissance.

dans ce cas l'energie sombre n'est pas de la même nature que l'energie telle que les Hommes la conçoive ?

L'énergie sombre s'appelle comme ça parce que sa nature nous paraît encore obscure.

l'energie de rayonnement en quelque sorte.

je ne vois pas bien le processus qui permet à l'energie de redevenir matière..

Ce n'est pas très intuitif, mais imagine que tu prends deux boules de billard, tu les accélères pour atteindre une vitesse proche de celle de la lumière, ces deux boules entrent en collision. Imagine maintenant que ces deux boules rebondissent, et repartent dans la direction opposée, mais avec une énergie moindre, mais en plus, 2 autres boules sont apparues. (Ca se passe en gros comme ça).

c'est le phénomène de recombinaison dont on parle peu après le bigbang ?

L'époque dite de recombinaison est l'instant (380 000 ans après le big bang), où la température des photons est passée en dessous de 13.6 eV, pas assez pour ioniser l'atome d'hydrogène. Donc, les électrons se font capturer par leur proton respectif, et les photons incapables d'exciter quoique ce soit subissent l'expansion, et donc refroidissent et sont aujourd'hui à 2.73 K.

ce phénomène est il toujours observable aujourd'hui ?

Oui c'est ce que l'on appelle le rayonnement fossile (qui est une preuve directe que dans le passé, l'univers était plus chaud, et plus dense, par ailleurs ce rayonnement a une distribution de corps noir).

[Maulus]

l'energie de rayonnement en quelque sorte.

je ne vois pas bien le processus qui permet à l'energie de redevenir matière..

Ce n'est pas très intuitif, mais imagine que tu prends deux boules de billard, tu les accélères pour atteindre une vitesse proche de celle de la lumière, ces deux boules entrent en collision. Imagine maintenant que ces deux boules rebondissent, et repartent dans la direction opposée, mais avec une énergie moindre, mais en plus, 2 autres boules sont apparues. (Ca se passe en gros comme ça).

c'est parfait, je comprend, mais alors quel est la nature des deux boules qui entre en collision ? sa peut être des photons ???

Se que je me dis c'est que pour qu'une quantité aussi gigantesque d'énergie manque, il faut peut être se raccrocher à l'hypothèse de l'annihilation matière/anti matière du début de l'univers.

on dit que par rapport à la quantité de matière aujourd'hui, la quantité générée à l'époque du bigbang était beaucoup plus importante !
une partie est disparue dans les TN, une autre pendant l'annihilation matière/AM.
hors cette annihilation génère des photons d'après toi, donc de l'énergie.

dire que le vide, le vide de matière, d'énergie, provoque malgrés tout une pression négative sur les "bords" de l'univers... sa me dérange..

[bongo1981]

c'est parfait, je comprend, mais alors quel est la nature des deux boules qui entre en collision ? sa peut être des photons ???

Les deux boules peuvent être identiques et alors ce sont des photons, sinon ça peut aussi être un électron et un anti électron ou ce que tu veux. (pas forcément une paire de particule anti particule). Les deux particules qui se heurtent violemment créent de la matière à partir de leur énergie cinétique.

Se que je me dis c'est que pour qu'une quantité aussi gigantesque d'énergie manque, il faut peut être se raccrocher à l'hypothèse de l'annihilation matière/anti matière du début de l'univers.

Quelle quantité d'énergie manque par rapport à quel référent ?
Sachant que même si la matière s'annihile avec l'antimatière, l'énergie ne disparaît pas pour autant puisque celle-ci se retrouve sous la forme de photons.

on dit que par rapport à la quantité de matière aujourd'hui, la quantité générée à l'époque du bigbang était beaucoup plus importante !

A l'époque il faisait assez chaud pour que les photons puissent se transformer spontanément en paire de particules antiparticule.

une partie est disparue dans les TN, une autre pendant l'annihilation matière/AM.

Non, elle n'a pas disparu, elle participe au champ gravitationnel des trous noirs.

hors cette annihilation génère des photons d'après toi, donc de l'énergie.

Non, elle ne génère pas d'énergie, elle ne fait que convertir une forme d'énergie en une autre (de la matière en photon).

dire que le vide, le vide de matière, d'énergie, provoque malgrés tout une pression négative sur les "bords" de l'univers... sa me dérange..

L'univers n'a pas forcément de bord... d'après les dernières nouvelles que je prends prudemment, l'univers pourrait être un dodécaèdre de poincaré, donc sans bord... mais ce n'est pas encore solidement établi.

[Maulus]

Le bilan énergetique de l'univers par rapport au visible est faux. il manque 75%.
donc j'en suis venu a penser que l'annihilation M/AM du bigbang avait joué le rôle du générateur de toute cette énergie manquante.

ensuite il y a des quantités énorme de photons qui traverse l'espace, faisant parfois même des boucles dans l'espace en fonction de la masse des objets qu'ils rencontrent.

ce qu'il serait interessant de savoir c'est le rapport entre la quantité de matière qui devient énergie et la quantité d'énergie qui redevient matière...
est ce qu'on perd de la matière au profit de l'énergie...

[bongo1981]

Le bilan énergetique de l'univers par rapport au visible est faux. il manque 75%.

Euh... pas exactement.
Je pense que bilan énergétique est inappropriée.
Quand on parle de 75% manquant, on parle de la densité totale nécessaire pour avoir un univers plat (le fameux oméga_c). La matière ordinaire représente 5% à peine de omega_c, sachant qu'il y a 5 fois plus de matière noire que de matière ordinaire.
Il manque 70% d'énergie, que l'on appelle sombre, qui est responsable de la platitude de l'univers et de l'expansion accélérée (bien sûr ça nature reste à préciser).

donc j'en suis venu a penser que l'annihilation M/AM du bigbang avait joué le rôle du générateur de toute cette énergie manquante.

non, il y a bien une différence entre énergie ordinaire et énergie sombre.
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_sombre

ensuite il y a des quantités énorme de photons qui traverse l'espace, faisant parfois même des boucles dans l'espace en fonction de la masse des objets qu'ils rencontrent.

des boucles ? veux-tu préciser ce que tu veux dire ?

ce qu'il serait interessant de savoir c'est le rapport entre la quantité de matière qui devient énergie et la quantité d'énergie qui redevient matière...
est ce qu'on perd de la matière au profit de l'énergie...

euh... attention, la matière et l'énergie sont équivalentes, l'un se change en l'autre et vice-versa. La matière et l'énergie sont la même chose.
L'énergie sombre c'est autre chose...