• matière noire et univers observable

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Toutes vos questions sur l'Univers.
 #49881  par moijdikssekool
 
hello
j'ai fait un petit calcul pour estimer le champs gravitationnel de l'univers observable afin de le comparer à celui d'une galaxie. Un calcul très approximatif, je préviens
Pour le premier, considérons 2E12galaxies, je les place sur une sphère de demi horizon (7Mdal de rayon)
Pour le deuxième, considérons le champs à 10kal du centre, c'est la distance à partir de laquelle la matière noire est supposée interférer avec la matière ordinaire, distance à partir de laquelle on devrait observer une décroissance képlérienne de la vitesse orbitale des étoiles
(illustration)
On a donc le rapport 1 galaxie pour un rayon² de (10kal)² = 1E8al² contre 2E12galaxies pour R²=(7Mdal)²=5E19al² soit 1 pour 2E7al², ce qui signifie que le champs de l'univers observable est 5fois plus fort que celui d'une galaxie à 10kal de distance
Ce champs est constant, il pourrait donc expliquer la vitesse constante au bord des galaxies, ainsi que l'absence d'indices indiquant une forte concentration de MN du halo de MN au cœur des galaxies (conf de Combes, p35). Et comme nous nous trouvons à 26kal du centre, nous sommes dans un référentiel qui serait donc partagé entre celui de la galaxie et celui de l'univers observable, ce qui confirmerait que lorsque l'on mesure la matière noire de notre propre galaxie, on en observe moins (on mesure une décroissance képlérienne affublée d'un décalage de ~35kal, cf https://astronoo.com/fr/articles/la-nou ... laxie.html ). Si nous nous trouvions au bord de la voie lactée, sans doute trouverions-nous que les étoiles du disque tournent trop lentement

Du coup, je me demande si le champs de l'univers observable n'est pas tout simplement celui de la matière noire, s'il n'a, à force d'être négligé, pas été oublié en tant qu'hypothèse... L'a-t-on jamais faite? Certes mon calcul est grossier (il faudrait refaire le calcul pour l'univers observable avec des galaxies éparses, et estimer le champs d'une galaxie en son sein (sans MN donc), j'ai supposé ici une masse ponctuelle), mais l'a-t-on jamais affiné? Je pense que que ce résultat, 5, n'est notamment pas bon, il est probablement plus proche de 1, pour signifier que l'effet MN commence à se voir à 10kal et devient prépondérant à mesure que l'on s'éloigne. Dans l'idée, quand l'on se trouve entre deux galaxies distantes pour étudier leurs interactions, l'on se trouve au milieu d'autres galaxies et l'hypothèse de relativité permettant de supprimer l'interaction de l'univers observable, commune aux deux galaxies, s'en trouverait altérée, ce qui ne serait pas surprenant car un champs gravitationnel permet, en fait et surtout, de modifier l'écoulement local du temps

Si personne ne trouve d'infos sur de précédentes études, je propose qu'on affine ici les calculs!
 #49883  par Dick
 
La matière noire est une hypothèse ad hoc. Soit on l’observe et les théories existantes seront maintenues, soit elle n’existe pas et l’on devra alors élaborer un nouveau paradigme.
 #49885  par moijdikssekool
 
un nouveau paradigme
S'il s'agit de considérer l'univers observable en tant que troisième corps quand on étudie l'action d'une galaxie sur une étoile, le problème reste 'classique'. Certes un champs constant est particulier, mais il n'y a rien à chambouler si ce n'est dans les simulations univers, actuellement newtoniennes: l'(inter)action de l'univers observable sur une galaxie est en effet invisible car les attractions causées par les autres galaxies sur ladite galaxie, dans toutes les directions, ont une projection totale nulle (d'où l'hypothèse de la sphère demi horizon au centre de laquelle le mouvement reste nul), comme si l'univers observable était absent
Ces simulations pourraient être simulées avec les équations d'Einstein, afin de considérer ce champs, qu'il 'suffirait' de modéliser par un écoulement du temps différent (de celui d'un espace plat dans lequel on étudierait l'action d'une galaxie sur une étoile)
L'utilisation de l'univers observable en tant qu'objet ne mène pas nécessairement à un nouveau paradigme d'autant qu'il a déjà été introduit pour comprendre l'expérience de Hafele&Keating dans laquelle la rotation de la Terre, par rapport à l'univers observable, doit être considérée. Il joue aussi un rôle dans la compréhension de la présence du dipôle cosmologique. La considération de l'univers observable en tant qu'objet peut chambouler d'autres observations faites sur le cosmos, comme les mesures dissonantes du taux d'expansion, et le temps cosmologique à considérer pour décrire l'évolution de l'univers serait, en fait, celui imposé par ce champs constant, plutôt que celui de nos horloges terrestres, imposé, en sus, par la Terre, le Soleil, les étoiles de la Voie Lactée, leur vitesse relative
Si l'on devait parler de changement de paradigme, ce serait plutôt de considérer l'univers observable comme (faisant office de) le référentiel absolu dans le modèle de Lorentz (dont on peut juger qu'il est plus réaliste que le modèle d'Einstein qui en serait une approximation), dans lequel un vaisseau allant extrêmement vite, finirait effectivement par fondre du fait de l'action des photons de l'univers observable, tous transportés dans le domaine UV/X/gamma du fait de la vitesse du vaisseau, telle une météorite se déplaçant dans l'air. Mais, même si l'hypothèse de l'univers observable permet de comprendre ce phénomène (inexistant dans un espace plat, voir même dans un espace-temps déformé par les masses, lorsque ces espaces sont dépourvus de photons, la présence de ces derniers pouvant amener, là aussi, à un terme correctif), on n'en est pas encore là, le 'terme correctif' apporté par le champs constant de l'univers observable serait issu de la RG d'Einstein
Pour l'instant, point de nouveau paradigme, uniquement des corrections, comme on a l'habitude de faire
 #49887  par Dick
 
La physique fondamentale est en crise, en effet on ne connaîtrait que 5% de la matière constituant le monde.
Plutôt que de chercher à expliquer les anomalies par une matière inobservée voire inobservable, il serait selon [des astronomes] plus judicieux de revoir les lois physiques qui constituent le modèle standard, et qui sont de toute façon remises en question par d'autres problèmes encore plus fondamentaux. Il serait alors possible de résoudre plusieurs problèmes en même temps sans émettre d'hypothèses nouvelles.
 #49888  par moijdikssekool
 
revoir les lois physiques [...] sans émettre d'hypothèses nouvelles
c'est contradictoire! A priori, si on veut revoir les lois, il faut faire des hypothèses... Ici je propose un résultat falsifiable, sans avoir à revoir ni introduire une quelconque loi physique, sauf à appliquer la RG à une échelle cosmologique
Dans les simulations, j'ai pu voir par exemple une évolution des galaxies ainsi qu'une échelle des distances que l'on voyait évoluer pour signifier le comportement de l'expansion: on voyait un trait représentant l'échelle et dont la longueur diminuait petit à petit. Ce trait est ajouté à la main, il ne fait que refléter le résultat relativiste auquel on s'attend du comportement du cosmos sur des temps cosmologiques, les simulations sont uniquement de type newtonien, et le comportement relativiste de l'échelle est uniquement illustratif: l'expansion n'est jamais simulée, tout au plus est-elle illustrée par une échelle en évolution. De toute façon, ces simulations ne concernent qu'un cube d'univers, une zone partielle de l'univers observable et de plus, une simulation einsteinienne est infaisable (trop de calculs), par contre il suffirait de modéliser le champs de l'univers observable, tout champs gravitationnel ayant un effet sur l'écoulement local du temps. Ce champs étant constant, sa modélisation semble accessible, elle permettrait donc de constater l'effet "matière noire" (mais pas l'expansion, là il faudrait simuler les équations d'Einstein à l'échelle cosmologique)
Finalement, je ne fais ni hypothèse ni ne propose de nouvelle loi, seulement une simulation/modélisation plus précise
 #49891  par externo
 
Il y a plusieurs études qui expliquent l'origine de la matière noire.
Elle est liée à l'expansion de l'univers.
L'expansion a lieu localement contrairement à ce que dit la métrique FLRW car cette métrique n'est pas correcte, la bonne est la métrique conforme.
La matière noire est la manifestation locale de l'expansion de l'univers.
Quant à l'univers observable, c'est la moitié de la 3-sphère de l'univers total