💫 Les scientifiques perplexes: notre Système solaire fonce dans l'espace 3 fois plus vite que prévu

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Nous vivons sur une planète qui semble immobile, pourtant la Terre tourne autour du Soleil à une vitesse vertigineuse, et notre Système solaire entier se déplace dans la galaxie. Mais à quelle vitesse exactement naviguons-nous dans le cosmos ? Une récente découverte vient bouleverser nos certitudes sur ce voyage interstellaire.

Une équipe d'astronomes a utilisé un réseau de télescopes radio extrêmement sensibles pour cartographier des galaxies émettant des ondes radio. Ces ondes particulières traversent facilement les nuages de gaz et de poussière cosmiques, contrairement à la lumière visible. En étudiant comment ces galaxies radio sont réparties dans l'espace, les chercheurs ont pu mesurer le mouvement de notre Système solaire avec une précision inédite. Ils ont constaté une légère asymétrie dans cette distribution, plus marquée dans la direction où nous nous déplaçons.

Diagramme de la magnétosphère et de l'héliossphère du Soleil

Le résultat est surprenant: notre Système solaire se déplacerait plus de trois fois plus vite que ce que prévoyaient les modèles cosmologiques actuels. Cette vitesse exceptionnelle remet en question notre compréhension de la structure à grande échelle de l'Univers. Les chercheurs soulignent que cette découverte n'est pas isolée, car des observations infrarouges de quasars avaient déjà suggéré un mouvement similaire, renforçant la crédibilité de ces nouveaux résultats.

Lukas Böhme, qui dirige l'équipe, explique que cette anomalie force les scientifiques à reconsidérer certaines hypothèses fondamentales. Soit notre vitesse réelle est bien supérieure aux prévisions, soit la distribution des galaxies radio dans l'Univers n'est pas aussi uniforme qu'on le pensait. Dans les deux cas, cela signifie que nos modèles cosmologiques, qui décrivent l'évolution de l'Univers depuis le Big Bang, nécessitent des ajustements importants.

Dominik J. Schwarz, cosmologue membre de l'équipe, ajoute que cette découverte ouvre de nouvelles perspectives de recherche. Comprendre pourquoi notre Système solaire se déplace si rapidement pourrait nous éclairer sur les forces qui sculptent l'Univers à grande échelle. Les prochaines études devront déterminer si cette vitesse inhabituelle est une particularité locale ou si elle reflète une caractéristique plus générale du cosmos.

Cette recherche est publiée dans Physical Review Letters.

Les galaxies radio, des balises cosmiques

Les galaxies radio sont des galaxies particulières qui émettent d'intenses ondes radio depuis des structures appelées lobes. Ces lobes s'étendent bien au-delà de la partie visible de la galaxie, formant d'immenses réservoirs d'énergie. Contrairement à la lumière visible, les ondes radio traversent facilement les nuages de gaz et de poussière interstellaires sans être absorbées.

Cette propriété unique fait des galaxies radio d'excellents repères pour cartographier l'Univers lointain. Les astronomes peuvent les détecter même lorsqu'elles se trouvent derrière des régions opaques à la lumière visible. Le réseau de télescopes LOFAR, utilisé dans cette étude, est spécialement conçu pour capter ces signaux radio avec une sensibilité exceptionnelle.

En analysant la distribution spatiale de milliers de galaxies radio, les chercheurs peuvent détecter des variations subtiles dans leur répartition. Une légère surreprésentation dans une direction particulière indique le mouvement de l'observateur - dans ce cas, notre Système solaire. Cette méthode s'apparente à observer comment la pluie semble tomber plus fort devant un véhicule en mouvement.

La précision de cette technique dépend de la sensibilité des instruments et du nombre de galaxies observées. Les récents progrès technologiques permettent désormais de détecter des anisotropies infimes qui étaient invisibles il y a seulement quelques années, ouvrant ainsi de nouvelles fenêtres sur la dynamique cosmique.

Le modèle cosmologique standard en question

Le modèle cosmologique standard est le cadre théorique qui décrit l'évolution et la structure de l'Univers depuis le Big Bang. Il repose sur plusieurs piliers fondamentaux, dont l'homogénéité et l'isotropie de l'Univers à grande échelle. Ces principes supposent que l'Univers présente les mêmes propriétés dans toutes les directions et en tous points.

Ce modèle prédit certaines vitesses de mouvement pour les structures cosmiques, y compris celle de notre Système solaire dans la galaxie. La découverte d'une vitesse trois fois supérieure aux prévisions remet directement en cause ces prédictions. L'écart observé est si important qu'il ne peut être attribué à une simple marge d'erreur statistique.

Plusieurs explications sont envisageables: soit des forces gravitationnelles non prises en compte accélèrent notre mouvement local, soit l'Univers présente des inhomogénéités à plus grande échelle que prévu. La cohérence avec les observations infrarouges des quasars suggère que le phénomène est réel et nécessite une révision des modèles.

Cette situation rappelle d'autres moments de l'histoire de la cosmologie où des observations inattendues ont conduit à des avancées majeures. Réviser le modèle standard pourrait nous aider à mieux comprendre la matière noire, l'énergie sombre, ou d'autres composantes encore mystérieuses de l'Univers.

MO
moijdikcékool

Intéressant :houla: ! Dans le texte, l'anisotropie est dans la même direction que celle du dipôle cosmo, les mesures concernent des objets lointains "droit devant" donc, et en somme il y a trop de photons de leur part :vieu:
Analyse :prof: ! (promptons notre propre intelligence :fada: )
Quand on se déplace vers une source lumineuse, on augmente le débit des photons dans notre direction de mouvement, on les voit plus énergétiques, et accessoirement, on voit les horloges tourner plus vite (on attrape des photons avant qu'ils n'arrivent à notre ancienne position), l'univers parait donc plus vieux dans notre direction de mouvement, en tout cas d'avantage que lorsque l'on regarde dans la direction opposée. Or, qui dit plus vieux, dit surtout évolution de l'univers observable, et donc pas forcément à la même vitesse suivant qu'on le regarde loin ou tout près :idee: ! Il se peut donc que les redshifts lointains évoluent dans le temps d'avantage que les plus proches :bou2: , comme le suppose d'ailleurs le modèle actuel. En valeur absolue, il faut effectivement s'y attendre :prof: :vieu: . Enfin.. à un signe près!
Car, et oui du coup :idee: , pour ceux qui veulent deviner le signe du redshift drift :fouet: , que l'ELT est censé mesurer d'ici 10à20ans :zzz: , ils n'ont donc qu'à opposer les données de lecture cosmo dans la direction de mouvement (l'univers est vu plus vieux) à celles obtenues dans la direction opposée (l'univers est vu plus jeune). Et donc, relativement à ces masses lointaines :_grat: , de part et d'autre de notre direction de mouvement, le côté 'blueshift' est en tout cas accentué (pour le côté redshift, c'est plus compliqué :cry: , son horizon '+/-' est fonction de notre vitesse :siffle: ), et donne donc l'illusion d'une vitesse plus importante :haaa: qu'attendue, relativement donc aux masses lointaines situées dans la direction de mouvement (*)

Toujours est-il que la conclusion est inévitable :grilled: , fatale :gun: : le redshift évolue à l'inverse de ce que prévoit le modèle actuel :bou: , c'est à dire: les galaxies lointaines qui sont censées s'éloigner toujours plus vite, toujours plus loin, ce d'autant plus qu'elles sont loin, devraient voir leur redshift augmenter, et non diminuer :gueule: , plus vite que les galaxies proches (d'où cette histoire de signe du redshift drift :bon: )? Et ce, si on comprend bien les auteurs de l'article, avec une précision de 9σ :haaa:

Et donc le modèle cosmologique est mort :dead: , vive le modèle cosmologique :fada2: (le mien :pet: , bien sûr :clapclap: , puisque j'explique qu'une géométrie distante évolue d'autant plus vite qu'elle est loin, car la vitesse de doublement :bisou: de taille d'un univers observable est d'autant plus lente qu'il est gros, massif, c'est à dire vieux, et, aussi, lumineux. Ceux qui suivent mes posts l'auront bien compris :bieres: )! Et dans ce modèle, il faut s'attendre à donner une apparence 3D au temps, il faut s'imaginer que nous recevons des 'fronts d'onde' en permanence de toutes les directions et s'inspirer d'un modèle Lorentzien :D d'avantage que Einsteinien :bou: , avec donc un vecteur vitesse qui évolue dans un espace hyperbolique par couche dimensionnelle :larme: , à vue de nez :lol2:

(*) je viens de comprendre :idee: , ce n'est ni une vitesse propre :non: , la variation du blueshift (accentué ou diminué) serait la même que celle du redshift (resp. accentué ou diminué d'autant), ni une variation du taux d'expansion :non: (blueshift accentué et redshift diminué d'autant, ou blueshift diminué et redshift accentué d'autant), mais du fait du décalage provoqué par le conflit ou la concurrence entre le redshift cosmologique (défini via un déficit en dimensions) et le redshift cinématique (on diminue ou accélère ce déficit suivant la direction prise) :larme: , il y aura toujours un décalage entre les variations du blueshift et celles du redshift, qui ne peut être expliqué qu'à l'aide d'une anisotropie, c'est à dire une masse lointaine plus importante d'un côté que de l'autre du dipôle cosmologique :_grat: . Et donc une masse plus importante du côté de l'univers plus vieux :pet:, là où précisément ont été braqués les télescopes dans l'article

MO
moijdikcékool

Au fait, dans une news plus récente, je donne le calcul qui permet d'obtenir 3fois la vitesse du dipôle cosmo.
Tout part donc du principe :idee: que, lorsque nous nous dirigeons vers une source, nous voyons son histoire en accéléré d'un facteur v+c0.001 (Effet Doppler), et qu'en tant que volume d'espace-temps, l'univers paraît en l'occurrence plus vieux :vieu: de 1.001*13.8Ga=13.8Ma dans notre direction de mouvement. C'est une apparence car lorsque nous stoppons notre vitesse dans le cosmos :fada: , l'effet disparait (l'écoulement du temps redevient alors isotrope, et entre temps, nous nous serons rapprochés :bisou: dans un sens et éloignés :cool: :gun: dans l'autre)
Penchons-nous sur le modèle stationnaire (qui nécessite que l'intensité de la gravitation soit décroissante dans le temps, pour permettre à minima la nucléosynthèse primordiale :bounce: , la structure cosmique :boulet: , les TNSM :vomi: et les galaxies plates :censured: qui sont issues de ces derniers)
Si nous sommes immobiles (pas de dipôle cosmo), la courbe des redshifts actuellement observés est, dans toutes les directions (cf détails):
z = 0.7/mi*(-1/R(2/3.0)+1./(R-d).(2/3.0)) avec R=13.8 et mi = (-1/R(2/3.0)+1./(R/2).(2/3.0))
L'anomalie anisotrope ou l'anisotropie anomale décrite par les auteurs est observée pour =1.2, soit d = 8.9464Gal (solve(0.7/mi*(-1/R(2/3.0)+1./(R-d).(2/3.0))=1.2). Du coup, si nous attendions 14Ma :zzz: , immobiles, la courbe se réécrirait avec R=13.814, et pour d = 8.9464Gal, on obtiendrait z = 1.197, soit une différence de -0.003 :_grat: . Le résultat est de signe négatif, on dit alors que la dérive des redshifts est positive :fada: (ça ressemble au coup du sens du courant électrique et du sens, opposé au premier, de déplacement des électrons :lol2: ), caractéristique d'un modèle stationnaire. Du coup, les auteurs parlent effectivement d'anomalie parceque leur modèle indique, au contraire :rD , que la différence doit être positive, pour être raccord avec la dérive négative :pfff: des redshifts supposée par l'hypothèse d'expansion (les redshifts sont supposés augmenter avec le temps, les galaxies s'éloigner et disparaître)
Ainsi, notre vitesse cosmologique v/c
0.001, en vieillissant l'univers de 14Ma dans notre direction de mouvement, donne l'impression que nous tombons sur la matière située à = 8.9464Gal avec une vitesse triplée (Δz=3.v/c). Du côté du modèle expansionniste, les auteurs suggèrent que l'univers est plus massif dans notre direction :lol2: , attendez-vous à ce qu'ils nous sortent qu'il y a une matière noire :lol2: , sans doute différente de celle actuellement supposée, qui aura permis à la matière (noire et baryonique) de se regrouper à des échelles cosmologiques :lol2: , et que nous tombons naturellement dessus :clapclap: . Pour avoir survécu jusque là :larme: , le modèle expansionniste aura reçu, de la même manière, quelques morceaux de scotch :lol2: . C'était à prévoir, mais il aurait fallu pour cela, pour faciliter les choses, continuer de travailler sur l'hypothèse de la dérive positive des redshifts comme l'autre solution possible de cette dérive et non démontrée fausse :sol: (vu qu'on peut trouver une courbe des redshifts idéales :clapclap: , à seulement deux paramètres :pet: ), il aurait aussi fallu, par exemple, accepter les critiques soulignant que le modèle actuel se base sur un scénario énergétique de science-fiction :lol2:
Rappelons donc, pour attester la validité d'un modèle stationnaire à gravité décroissante :clapclap: , que la courbe des redshifts obtenue (en rose) colle parfaitement :roi: avec celle du modèle actuel (en cyan, wiki; elle y intègre notamment les matière et énergie noires), en n'utilisant que 2paramètres :bou2: : un redshift 0.7 à z=7 et l'âge cosmologique 13.8Ga, aucun besoin de matière noire :roi: ni d'énergie noire :roi: . De toute façon, la matière noire n'était qu'un effet relativiste provoqué par la masse de l'univers observable :roi: , ressenti par exemple lorsque les étoiles sont éloignées de (la masse de) leur galaxie hôte :boulet: . Cet effet n'est actuellement pas considéré parceque... :??: ben faut demander aux cosmologues :grat2: , mais à priori ils supposent que l'univers observable, sa masse, est nulle et à l'infini :lol2: , alors que, bon, elle est énorme et on est au centre :_grat2: . Faut dire qu'ils supposent que l'univers est localement plat :lol2: , sans doute pour dire que l'expansion compense voire submerge la gravitation à grande échelle et que l'expansion est négligeable localement (et donc, du coup, la gravitation aussi :rD ..), mais cette hypothèse n'a aucun sens :fada: car alors le temps s'écoulerait à vitesse infinie :peur: , caractéristique du temps lorsque l'on se trouve à l'infini des masses :cache: où effectivement l'espace-temps est non courbé, c'est à dire plat. Tout ceci est bien entendu absurde :gueule: , l'expansion ne fait bien sûr pas disparaître la masse de l'univers observable :sarcastic: ni ses effets... on peut tout au plus dire que l'univers est localement quasiment plat :clapclap: du fait d'une densité faible
Pour tester que le modèle est bien stationnaire, on pourrait donc freiner la vitesse du système solaire :lol2: ou, plus simplement, envoyer une sonde dans la direction du dipôle cosmologique :_salut: , on pourrait aussi en envoyer une autre dans la direction opposée. On pourrait même la faire revenir pour qu'elle fasse la mesure au niveau de la Terre, pour éviter les biais. On pourrait se servir du SLS :grilled: , tout le monde est d'accord pour dire qu'envoyer des hommes dans l'espace, ça sert à rien (si ce n'est dépenser du fric par manque d'imagination :pleure: ), que c'est largement prématuré en tout cas :siffle: . On aurait pu, au moins, envoyer des nains, ça aurait coûté moins cher :lol: , (après le leur avoir demandé, c'est fini le temps où l'on jette des nains sans consentement :gueule: ) :porte:
Ainsi, on pourra mesurer l'évolution des redshifts :police: et valider le modèle stationnaire, et ainsi se dire qu'à l'avenir, nous verrons plus de galaxies dans le ciel :roi: et que, gravité décroissante dans le temps oblige, la gravitation deviendra négligeable, toute la matière sera alors accessible :roi: et ne sera plus cachée :rideau: dans des étoiles mortes ou autre trous noirs, fussent-ils supermassif! Dans longtemps hein! L'univers sera mi... euh sera nôtre (fourmis et aliens compris hein)! :prie: