[News] La masse de la particule de matière noire est-elle dans la gamme du keV?

[Michel]

Une nouvelle analyse de la masse des particules de matière noire, prenant en compte la théorie, les observations des galaxies naines sphéroïdales satellites de la Voie Lactée et les simulations numériques tend à suggérer que la masse de la particule de matière noire pourrait être de l'ordre du keV (par comparaison E=mc2 =511keV est la masse de l'électron, ou ~10^-30kg) et la température où la matière noire se découple de la matière ordinaire et du rayonnement, serait 100 GeV au m...

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[Victor]

Peut on observer une particule qui n'interagit pas avec le rayonnement électromagnétique alors que les accélérateurs de particules et les détecteurs sont quasiment fait pour des particules chargées

[bongo1981]

le neutrino

Sinon pour l'ordre de grandeur du keV, pourquoi en a-t-on pas encore observé ou produit ?
A-t-on confondu des évènements neutrinos ??? (j'en doute)

[Khainyan]

Va falloir envisager un jour que nos théories ne sont pas complètes...
Avant Einstein et la relativité on essayer de bricoler avec la gravitation newtonienne pour expliquer les anomalies de la trajectoire de mercure.... serait on en face d'un même problème?
Je sais que j'ai absolument pas eu un éclair de génie en disant cela donc ma véritable question est surtout: est-ce que les nouvelles théories innovantes (cordes, gravitation quantique à boucle,...) ont réussis à fournir des résultats sur cette question?

[bongo1981]

Va falloir envisager un jour que nos théories ne sont pas complètes...

C'est déjà envisagé (et vrai). Pour l'heure, le modèle standard est considéré comme le plus abouti, cependant il n'existe pas les constantes de couplage, ni les masses des particules, ni leur nombre, le nombre de génération etc...

Avant Einstein et la relativité on essayer de bricoler avec la gravitation newtonienne pour expliquer les anomalies de la trajectoire de mercure.... serait on en face d'un même problème?

Tout à fait, les anomalies de vitesse de rotation des étoiles au sein d'une galaxie, ou de galaxies au sein d'amas... là on invente de la matière noire pour expliquer les choses conformément aux lois que l'on connaît.

Je sais que j'ai absolument pas eu un éclair de génie en disant cela donc ma véritable question est surtout: est-ce que les nouvelles théories innovantes (cordes, gravitation quantique à boucle,...) ont réussis à fournir des résultats sur cette question?

La gravitation quantique à boucle est une théorie quantique de la relativité générale (donc elle n'a pa pour but d'expliquer le nombre de particules etc...)
L'extension supersymétrique le plus simple du modèle standard envisage que la matière noire soit composée de particules supersymétriques (neutralino des choses comme ça), et ne remet en rien en cause la relativité générale.
La théorie des cordes n'explique pas les masses des particules (du moins on ne sait pas les extraire).

[Kyn]

Pourquoi chercher une masse manquante ou une matière composée de particules inconnues ? Et si tout simplement il n'y avait rien ? Rien de rien...

Si on prend une image: une meule de gruyère et ses "trous" pour représenter l'univers par exemple. Certaines théories envisagent "un univers fini sans bords". C'est à dire qu'une fois arrivé au soit-disant bord, on revient par un autre endroit de l'univers... un peu comme quand l'homme tourne autour du globe en somme!

Bref, c'est un modèle hypothétique. Mais si l'on si réfère et que l'on approfondit l'idée... et si tout simplement il y avait dans l'univers des trous de gruyère ? des trous invisible pour l'humain, tout comme peut l'être la notion de bordure de l'univers "fini sans bords". La lumière, ou les astres, passeraient au travers sans même que nous nous en apercevions... si ce n'est à la lumière des éléments constatés!! Masse manquante, vitesse de rotation circulaire trop importante, etc. Des conséquences visibles pour l'humain d'une topologie de l'univers impossible à représenter pour nos yeux d'humains...

J'ai fumé ?

[Aldebaran]

Et si la physique quantique trouve un jour le graviton, la RG sera bien remise en cause ? (du moins en partie)

[Aldebaran]

Le problème est plus complexe que ça Kyn. On connait, dans la partie visible de l'univers, sa composition. On connait, grâce aux théories de Newton et d'Einstein, comment calculer les masses des planètes, des étoiles ou des nébuleuses. De façon mathématique, si l'on part du principe que ces théories fonctionnent (et elles semblent bien fonctionner, du moins dans notre système vu que nous arrivons à calculer les orbites, les trajectoires et envoyer des sondes dans l'espace), les physiciens trouvent que 90% de la masse est manquante pour rendre compte de la vitesse de rotation des galaxies.

Donc deux solutions s'imposent :

- Soit les théories sont erronées (ce qui ne semble pas être le cas au vu des observations effectuées depuis des dizaines d'années)
- Soit il existe bel et bien une masse manquante (ce qui semble être le cas du moins pour 25% de cette masse grâce aux observations indirect de l'effet gravitationnel de la matière noire)

Bongo tu me reprendras si je me trompe

[Kyn]

Je me doute que c'est plus compliqué, en effet

Ce que je ne comprends pas c'est pourquoi on veut absolument combler un volume avec une masse manquante plutôt que de se dire que l'espace à remplir est plus petit qu'on ne le croit (à cause de l'effet gruyère "invisble").

OK sur le principe: qui dit masse supplémentaire, dit gravité plus importante et entraîne probablement une vitesse circulaire plus importante par effet de bord (enfin, j'imagine que c'est l'enchaînement logique qui amène au constat des physiciens)

Mais pourquoi ne pas imaginer qu'en réalité, du fait de trous de gruyère, la vitesse moyenne serait également augmentée du fait que de passer au travers d'une bulle de vide entraîne une espèce de saut, ou plutôt que de rentrer par un côté de la bulle nous fait ressortir de l'autre côté... (en imaginant qu'il soit possible que ces "sauts" restent invisibles à l'oeil du fait que l'oeil ne peut se représenter ces bulles de vides)

Et si les physiciens prenaient les choses par le mauvais côté ? Ils y ont surement déjà pensé... mais bon!

[Aldebaran]

Et si les physiciens prenaient les choses par le mauvais côté ? Ils y ont surement déjà pensé... mais bon!

Effectivement, ils y ont déjà penser ^^
Cette théorie s'appelle "MOND", voici un lien Wiki avec plus d'infos :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_MOND

[Victor]

Pourquoi la gravitation serait linéaire en 1/r² ? Certes nous avons la théorie de Newton et son extension par la RG... Mais en ce qui concerne le mécanisme de la gravitation nous n'en savons pas beaucoup plus... Quel est le médiateur de la force de gravitation? Le graviton ? Est pourquoi doit il donner une symétrie en r²... Pour l'anomalie Pionner et Voyager tout se passe comme si la gravitation avait un domaine de compétences limitées en distance... Est il possible que le vide ne transmette pas la force de gravité ? Et de la même manière que pour des champs de gravitation intenses... Ça se passe comme s'il y avait une pression de particule (à définir) qui transmettrait la force de gravité... NB Avant de me rentrer dans le lard ce n'est qu'une idée à débattre pas une proposition physique...

[bongo1981]

Pourquoi chercher une masse manquante ou une matière composée de particules inconnues ? Et si tout simplement il n'y avait rien ? Rien de rien...

théories MOND comme te l'a dit aldebaran

Si on prend une image: une meule de gruyère et ses "trous" pour représenter l'univers par exemple. Certaines théories envisagent "un univers fini sans bords". C'est à dire qu'une fois arrivé au soit-disant bord, on revient par un autre endroit de l'univers... un peu comme quand l'homme tourne autour du globe en somme!

Disons que la topologie de l'univers n'a pas grand chose à voir avec le problème de la masse manquante.

Bref, c'est un modèle hypothétique. Mais si l'on si réfère et que l'on approfondit l'idée... et si tout simplement il y avait dans l'univers des trous de gruyère ? des trous invisible pour l'humain, tout comme peut l'être la notion de bordure de l'univers "fini sans bords". La lumière, ou les astres, passeraient au travers sans même que nous nous en apercevions... si ce n'est à la lumière des éléments constatés!! Masse manquante, vitesse de rotation circulaire trop importante, etc. Des conséquences visibles pour l'humain d'une topologie de l'univers impossible à représenter pour nos yeux d'humains...

J'ai fumé ?

Si l'univers est multiconnexe, la lumière nous le montrerait.

[bongo1981]

Et si la physique quantique trouve un jour le graviton, la RG sera bien remise en cause ? (du moins en partie)

Non.
En fait on sait que la RG est valable à grande échelle. Et l'on sait qu'il faut une théorie quantique de la gravitation. Le graviton serait le médiateur.

Je dirai que si l'on découvre le graviton avant les ondes gravitationnelles (ça m'étonnerait), ça confirmerait la RG.

[bongo1981]

Pourquoi la gravitation serait linéaire en 1/r² ?

Tout comme l'électromagnétisme. Ce sont toutes les deux des forces de portée infinie, respectant le théorème de Gauss. Comme on est dans un espace en 3D, la force décroit en 1/r²

Certes nous avons la théorie de Newton et son extension par la RG... Mais en ce qui concerne le mécanisme de la gravitation nous n'en savons pas beaucoup plus...

Et non...
La gravitation selon Newton, c'est un champ.
La gravitation selon Einstein c'est la manifestation de la courbure de l'espace.

Quel est le médiateur de la force de gravitation? Le graviton ? Est pourquoi doit il donner une symétrie en r²... Pour l'anomalie Pionner et Voyager tout se passe comme si la gravitation avait un domaine de compétences limitées en distance... Est il possible que le vide ne transmette pas la force de gravité ? Et de la même manière que pour des champs de gravitation intenses... Ça se passe comme s'il y avait une pression de particule (à définir) qui transmettrait la force de gravité... NB Avant de me rentrer dans le lard ce n'est qu'une idée à débattre pas une proposition physique...

On ne sait pas grand chose sur l'anomalie pioneer pour l'instant.

[Aldebaran]

Et si la physique quantique trouve un jour le graviton, la RG sera bien remise en cause ? (du moins en partie)

Non.
En fait on sait que la RG est valable à grande échelle. Et l'on sait qu'il faut une théorie quantique de la gravitation. Le graviton serait le médiateur.

Je dirai que si l'on découvre le graviton avant les ondes gravitationnelles (ça m'étonnerait), ça confirmerait la RG.

Là je comprend plus !
Il n y a pas contradiction dans le fait que si l'on trouve le graviton, l'interaction gravitationnelle serait considérée comme une force alors que selon la RG, c'est une conséquence de la déformation de l'espace-temps ??

[bongo1981]

Là je comprend plus !
Il n y a pas contradiction dans le fait que si l'on trouve le graviton, l'interaction gravitationnelle serait considérée comme une force alors que selon la RG, c'est une conséquence de la déformation de l'espace-temps ??

C'est une très bonne question.
En fait la RG prédit qu'il doit exister un rayonnement de type gravitationnel, comme le cas en électromagnétique. En termes techniques, on dit que la RG a des solutions progressives sans source. Tout comme les ondes électromagnétiques, les ondes gravitationnelles sont quantifiées, il doit exister une particule médiatrice : le graviton.

Là il y a 2 points de vue :
- l'espace-temps est plat, et les particules interagissent en échangeant des bosons (ça c'est le point de vu du modèle standard, ainsi que son extension la théorie des cordes)
- l'espace-temps est courbe, et quantifié, et il existe des quanta d'espace et de temps, dont le graviton serait une propriété émergente (ça c'est plus ou moins le point de vu de la gravitation quantique à boucles).

[Aldebaran]

En fait la RG prédit qu'il doit exister un rayonnement de type gravitationnel, comme le cas en électromagnétique

Je ne savais pas du tout !

l'espace-temps est courbe, et quantifié, et il existe des quanta d'espace et de temps, dont le graviton serait une propriété émergente (ça c'est plus ou moins le point de vu de la gravitation quantique à boucles).

Au fond de mois j'ai toujours pensé qu'il existait des quanta d'espace-temps, ou simplement que le graviton jouerait ce triple rôle : à la fois médiateur de l'interaction gravitationnelle mais aussi influant sur l'espace et le temps.

Je vais essayer de me pencher sur la gravitation quantique à boucles, bien que je n'ai pas les connaissances nécessaires pour comprendre, je vais tenter d'y voir un peu plus clair ! En tout cas merci pour ces infos

[Victor]

Pour le graviton et l'espace temps je comprends pas ce qu'est le quantum de temps... J'ai toujours considéré le temps à part dans l'étude des phénomènes... Certes on a de possibles symétries espace-temps mais j'ai déjà du mal avec un espace 4D