L'énergie sombre et la matière noire.

La matiere noire ou invisible composerait au moins 25 % de la masse de l'univers alors que la matiere ordinaire seulement 4 a 5 %, et l'énergie sombre le reste.

L'existence de la matiere noire a été envisagé pour expliquer le fait qu'au sein des galaxies la vitesse angulaire de rotation des étoiles etait constante, alors que normalement elle décroit en fonction de la distance au centre de masse.

Mais ce que je ne comprend pas c'est comment on peut arriver a une vitesse constante en augmentant la masse ?

Pour l'énergie sombre son existence a été postulée pour expliquer que l'expansion de univers s'accélere, alors que l'on pensait qu'elle devait diminuer.

Comment a t-on prouvé que l'expansion s'accélérait ?

( On observant des super novas lointaines, sorte de chandelles cosmiques, qui normalement devaient briller moins intensément avec la distance )

Mais comment a t-on situé leurs distances ?

Et ensuite, est ce a dire qu'elles brillaient encore moins que prévues avec la distance ?

Bref, s'il y a des courageux pour expliquer un peu tout ça...

Salut,

Je vais tenter de me souvenir d e mes cours de physique.

Pour la vitesse de rotation, ça s'explique assez simplement. C'est du à la loi de la gravitation. Si tu augmentes la masse au centre des galaxies, la force de gravitation que subissent les étoiles est plus élevée, et donc leur vitesse angulaire sera plus grande, sinon elles "tomberaient" au centre de la galaxie. (C'est très simplifié, mais en gros, c'est ça)

L'évaluation des distances lointaines est un grand problème en astrophysique. On possède quelques méthodes.

- Pour ce qui est proche de nous, on peut simplement faire un calcul d'angle. On sait de combien bouge la terre entre 2 points extrêmes de son ellipse. on calcule l'angle auquel se trouve l'étoile en ces 2 points, et par trigonométrie, on peut trouver la distance de l'étoile.

- Pour ce qui est un peu plus lointain, on connaît la luminosité absolue d'un type d'étoile spécifique (les céphéides). La luminosité décroit avec le carré de la distance. En mesurant la luminosité qu'on reçoit et on la comparant avec la luminosité absolue que l'étoile devrait avoir, on peut estimer sa distance.

- Pour ce qui est plus loin que les galaxies les plus proches, on utilise généralement l'effet doppler. (décalage vers le rouge). La longueur d'onde reçue change en fonction de la vitesse à laquelle un objet s'éloigne de nous. En analysant un spectre de fréquence d'une galaxie, on peut donc trouver à quelle vitesse elle s'éloigne. Le loi de Hubble nous permet ensuite d'en calculer la distance.

Pour plus de détails sur comment on a fait exactement, je te réfère vers les sites officiels des 2 expériences ayant démontré l'accélération de l'univers ( en anglais malheureusement ) :

http://panisse.lbl.gov/

https://www.cfa.harvard.edu/supernova//HighZ.html

C'est un domaine passionnant, mais pas facile d'accès sans les bases en mathématiques et en physique moderne.

En espérant t'avoir un peu éclairé là dessus.

Cdt,

Isami

Oui merci pour tes explications mais:

Augmenter la masse ne ferait qu'augmenter la vitesse angulaore respective de toutes les étoiles, pas la rendre constante.

Pour le decalage vers le rouge, ce serait donc par ce moyen que l'on a déterminé la distance de ces "chandelles cosmiques", et ensuite mesuré leur luminosité qui auraient eté plus faible que prévu ? ( d'ou l'interprétation par une accélération de la vitesse d'expansion de l'univers )

Pour la masse, ça dépend comment tu la répartir au sein de la galaxie. Si tu la mets ponctuellement au centre, alors oui, ça ne fait qu'augmenter la vitesse de toutes les étoiles. Si tu la répartis différemment (selon la racine carrée de rayon, il me semble), alors tu augmenteras plus fortement la vitesse des étoiles extérieures que celle des étoiles proches. Ça permet de rendre la vitesse angulaire de toutes les étoiles constantes.

Concernant les "chandelles cosmiques" , je pense que tu parles des céphéïdes (on peut aussi le faire avec des quasars, pour les distances plus grandes). Ceci permet d'évaluer la distance, mais pas la vitesse des astres. Le seul moyen que l'on a pour calculer la vitesse (et du coup l'accélération) c'est avec le décalage vers le rouge.

Le principe est plutôt bien expliqué sur Wikipédia : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9calage_vers_le_rouge

Des chercheurs prédisent l’existence d’un nouveau boson qui interagit avec la matière noire

Une équipe de chercheurs de l’Université de Witwatersrand, à Johannesburg, prédisent l’existence d’un nouveau boson qui pourrait aider à la compréhension de la matière noire dans l’Univers.

Deux expériences menées au Grand collisionneur de hadrons (LHC), au CERN, semblent confirmer l’existence d’une nouvelle particule subatomique, le boson de Madala (dérivé du mot « vieux » en zoulou), qui pourrait faire la lumière sur l’un des grands mystères de l’univers – la matière noire.

" Le boson de Madala suit la découverte du boson de Higgs, en 2012, mais les particules diffèrent remarquablement ", déclare Bruce Mellado, de l’Université de Witwatersrand en Afrique du Sud. Car si le boson de Higgs, dans le modèle standard de physique, interagit uniquement avec la matière connue, le boson de Madala, lui, interagirait avec la matière noire, cette matière invisible matière qui représente environ 27% de l’univers. Pour mettre cela en perspective, la matière physique ordinaire ne représente que 5% de l’univers.

La matière noire imprègne environ un quart de la masse totale d’énergie de l’univers, mais elle n’a pas jamais été directement observée dans des conditions de laboratoire. Les scientifiques savent néanmoins qu’elle existe en raison de son effet de la gravitation dans l’univers. Cette matière, c’est donc la nouvelle frontière de la physique.

http://sciencepost.fr/2016/09/scientifiques-predisent-lexistence-dun-nouveau-boson-interagit-matiere-noire/

Le 23 sept 2016