• Température de l'Univers primitif

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Toutes vos questions sur l'Univers.
 #29782  par cosmos
 
La forme du spectre est donnée par la loi de Planck : L, exprimée en W/m²/sr/Hz

Non, L, exprimée en W/m²/Hz dans la loi de Planck. Le spectre que l'on mesure pour le fond diffus cosmologique par Sr.
 #29791  par bongo
 
La forme du spectre est donnée par la loi de Planck : L, exprimée en W/m²/sr/Hz

Non, L, exprimée en W/m²/Hz dans la loi de Planck. Le spectre que l'on mesure pour le fond diffus cosmologique par Sr.
Je persiste, la loi de Planck donne une loi par steradian. C'est une loi qui te dit que chaque m² de la surface d'un corps noir émet un rayonnement d'une puissance donnée, chaque fréquence est plus ou moins représentée.

L'énergie reçue dépend de l'angle solide.

Dans cette loi, il n'y a aucune notion de distance ou du moins la distance est subtilement codée dans l'angle solide.

C'est pourquoi, je suspecte très fortement que tu as fait une erreur de raisonnement en croyant avoir un spectre de référence avec une intensité de référence, et pouvoir recalibrer la courbe en déduisant une distance.

Il est assez évident que l'intensité du spectre de corps noir dépend de la taille de la surface émettrice. Un corps de 1 m² porté à une température donnée n'émettra sûrement pas autant d'énergie qu'un corps de 100 m².
 #29794  par cosmos
 
Il est assez évident que l'intensité du spectre de corps noir dépend de la taille de la surface émettrice. Un corps de 1 m² porté à une température donnée n'émettra sûrement pas autant d'énergie qu'un corps de 100 m².


Bien vu. Calcule moi la surface émettrice d'un gas?

Par contre tu as raison il y a un problem d'unités dans mon calcul, car je divide un flux par par une surface pour obtenir un flux..
 #29796  par bongo
 
4 pi R² pour le soleil.
 #29798  par cosmos
 
Ok, l'example du soleil est intéréssant. Le Flux de lumière au bord du soleil est perpandiculaire à la surface. Maintenant supposons que l'intérieur du soleil est isotrope. Je suppose qu'à l'intérieur du soleil il y a un gas de photons, donc la pression de radiation des photons est importantes.

Je cite dans le Wikipedia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Pression_de_radiation

"Comme la pression de radiation augmente avec la quatrième puissance de la température, elle devient significative, voire prépondérante, à ces températures élevées. Par exemple, dans le Soleil, la pression de radiation est encore faible (~ 100 Mbar) par rapport à la pression du gaz (~ 250 Gbar) mais dans des étoiles plus lourdes, donc plus chaudes, la pression de radiation devient la partie dominante de la pression totale."

Maintenant si je coupe un tranche dans le soleil, le flux de lumière perpendiculaire à la tranche est toujours le même, donc le flux de photon est le même dans toute les directions. Je considère que pour le fond diffus cosmologique c'est pareil. Le flux de photons dans l'importe quelle direction vu de la terre est le même.

Du au redshift le flux emis en énergie est divisé par (1+z) selon l'énergie du photon E=hc/lambda. De plus, pour un Univers en expansion le volume est dilaté par (1+z)^3 donc il faudrait diviser le flux emis par (1+z)^3.

Cependant d'après la loi de Stefan–Boltzmann le flux d'energie total emis d'un corps noir est proportionnel à T^4, et comme T = 2.7*(1+z), le flux emis augmente avec le redshift par un facteur (1+z)^4.

En conclusion le flux mesuré du CMBR augmente d'un facteur (1+z) plus la source est éloignée (1+z)^4/(1+z)^3.

Le problème c'est que le flux du fond diffus cosmologique est très faible et que pour tout z positif, le flux d'un corps noir d'un milieu isotrope de type plasma ou gas pour l'univers primordial donnerait une valeur largement supérieure du flux. J'en conclus que le fond diffus cosmologique n'est pas du à un Univers primordial chaud.

J'ai calculé le flux du fond diffus cosmologique qui est de l'ordre de 1.5 e-20 Watt/m^2. Une hypothèse plus probable est que ce flux est du a des particules de fer au alentours de la terre qui sont le restant d'une supernovae.
Dernière modification par cosmos le samedi 8 février 2014 à 20:40, modifié 2 fois.
 #29821  par bongo
 
Maintenant l'intensité mesurée du CMBR dois être égale à l'intensité emise du corps noir divisée par (1+z) (il s'agit de flux).
Je ne comprends pas. L'intensité lumineuse pour un corps noir est donné par la relation de Planck. Cette relation s'exprime en W/m²/sr/Hz.
Admettons que tu veuilles mesurer la puissance émise à 800 GHz. Etant donné que l'on mesure une puissance (un certain nombre de watts), je ne vois pas pourquoi tu veux comparer les watts mesurés avec des W/m²/sr/Hz.

C'est un peu comme si je te disais que dans mon panier il y a 50 € de viande. Et toi tu me dis c'est impossible parce que la viande coûte 20€/kg.
La solution de ce système demande un redshift negatif. Donc c'est pas possible. L'intensité emise est bcp trop élevée Une autre hypothèse est que le fond diffus cosmologique est du à l'intégration de la lumière des galaxies dans le fond.
Donc j'ai du mal à comprendre ta conclusion.
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