Equation de la propagation de la lumière dans un Univers en expansion

[cosmos]

Je pense que ce qu'on appèle la densité d'énergie sombre correspond à la constante cosmologique de la densité d'énergie du vide. C'est pour ca que j'ai fait la variante en remplacant ce terme par la courbure de l'espace. La condition pour que l'équation de Friedmann soit consistante est que H(a=1) = Ho. Est ce que tu as un article qui montre une variante du modéle?

D'après mes calculs il faudrait que la constante de Hubble soit casiment constante au cours du temps pour avoir un redshift max qui dépasse 8, ou qui augmente très lentement lorsque l'on remonte dans le passé.

[bongo]

Je pense que ton modèle a un problème. Il suppose que le rapport entre la densité de matière et la densité d'énergie sombre est constante au cours du temps, alors que ce n'est pas le cas.

Par contre je ne comprends pas comment tu peux avoir une limite de redshift.

[cosmos]

Je pense que ton modèle a un problème. Il suppose que le rapport entre la densité de matière et la densité d'énergie sombre est constante au cours du temps, alors que ce n'est pas le cas.

J'ai juste utilisé l'équation de Friedmann qui est employée dans le modèle lambda-cdm sans rien changer (c'est l'équation dans le Wikipedia sous "Friedmann equation") - ca te donne l'évolution de H par rapport au scale factor. Donc ca voudrait dire que tu n'est pas d'accord avec l'équation de Friedmann.

Par contre je ne comprends pas comment tu peux avoir une limite de redshift.

Et bien ce que j'appele la Distance Euclidenne y (distance entre deux point si il n'y avait pas d'expansion de l'Univers) n'est rien d'autre que la "proper distance" au moment d'emission d'une source lumineuse, ce qui est égal au scale factor au moment d'emission d'une source lumineuse fois la "comoving distance": y = a X. En dérivant cette mesure par rapport au temps on obtient: dy/dt = - c + Hy, ce qui est l'équation de propagation de la lumière dans un espace en expansion, avec y la Distance Euclidienne entre l'observateur et un photon qui se dirrige vers l'observateur.

On voit bien qu'il y a un horizon de l'Univers visible pour dy/dt = 0. C'est à dire que y(z) augmente jusqu'à un certain redshift max, puis diminue. L'horizon de l'univers visible correspond au redshift qui maximise y(z).

Pour résoudre ce problème j'utilise une méthode numérique décrite dans l'article.

Dans "Davis T. M., Lineweaver C. H., 2004, PASA, 21, 97"(http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808) il parlent aussi d'une horizon à redshift 1.5. Ici ils parlent aussi de ce problème: http://arxiv.org/abs/1112.4774

[bongo]

Je n'ai rien dit sur l'équation de Friedmann, mais à vu de nez, peut-être que ton application n'est pas bonne. En effet, es-tu d'accord que la constante cosmologique est aujourd'hui à environ 0.7 ?
Es-tu également d'accord que c'est une constante et qu'elle n'évolue pas, dans le sens où sa densité ne change pas, contrairement à la densité de rayonnement, ou la densité de matière (baryonique ou noire) qui se dilue en 1/a^4 ou 1/a^3.

Donc extrapoler l'équation de Friedmann en supposant que les densités relatives des différents composants de l'univers sont constants est je pense une hypothèse fausse, puisque le modèle du Big Bang affirme le contraire. Après... je dis peut-être des bêtises... mais intuitivement ça va bien dans ce sens là : expansion accélérée => horizon cosmologique qui rapetisse.

Moi ce que je conteste c'est ta conclusion prématurée.

Je pense que cela relève une limitation dans les modèles cosmologiques expansionistes actuels..

[cosmos]

Donc extrapoler l'équation de Friedmann en supposant que les densités relatives des différents composants de l'univers sont constants est je pense une hypothèse fausse, puisque le modèle du Big Bang affirme le contraire. Après... je dis peut-être des bêtises... mais intuitivement ça va bien dans ce sens là : expansion accélérée => horizon cosmologique qui rapetisse.

Effectivement la première piste qui m'est venue en tête est que la densité d'énergie du vide varie avec le temps. Par contre le premier terme qui pose problème est la densité de matière (la masse) car il augmente au cube du scale factor, il faudrait donc supposer une densité constante pour que ca marche.

Le plus simple c'est de supposer une constante de Hubble qui ne varie pas au cours du temps, dans ce cas la on obtient un horizon de l'Univers visible avec un redshift qui tend vers l'infini.

Effectivement cela ne signifie pas forcément une limitation des modèles cosmologiques expansionistes, mais plutot un challenge. D'ailleur je ne vois pas mieux que les modèles expansionistes pour expliquer un certain nombre d'observations.

Ce qui est intéréssant c'est l'approche de ce problème dans les deux articles que j'ai cité dans le poste précédent. A un endroit ils parlent du problème lié à la dérivation d'une loi de la propagation de la lumière à partir de la comoving distance - je suppose qu'ils ont aussi remarqué ce que ca donnait. Exactement il est écrit "the comoving radius rh in Equation (11), and therefore the proper radius Rh, do not track the propagation of light through the Hubble flow." dans "Photon Geodesics in FRWCosmologies". Dans cet article ils proposent un autre calcul pour décrire les trajectoires des photons en se basant sur le "gravitational radius".

Dans mon article l'hypothèse est que la "proper distance" traque la propagation de la lumière le long du Hubble flow, ce qui est une hypothèse raisonnable.