dg2

Le 27/06/2021 à 09:47, jmr a dit :

- Comment prouve-t-on que la vitesse de la lumière est la même dans tout l'univers ou est-ce un postulat ?

La constance de la vitesse de la lumière est une conséquence des lois de l'électromagnétisme donc on peut considérer que ce sont les tests de l'électromagnétisme qui prouvent cette constance. Ces tests sont nombreux et divers donc il est difficile de les détailler en quelques lignes, mais disons que le fait que cette vitesse soit indépendante du mouvement de l'observateur et de sa direction (ce qu'on vérifie en laboratoire) est en soi un test très contraignant.

On peut aussi modifier les lois de l'électromagnétisme pour conférer une masse au photon, auquel cas la vitesse de la lumière dépend de la masse du photon, ce qui se fera sentir aux fréquences les plus basses. Je n'ai plus de référence en tête, mais dans mes souvenirs, il y a des phénomènes d'inductions ou autre dans l'ionosphère terrestre qui sont liés à la rotation de la Terre donc des ondes électromagnétiques de fréquence de 10^-5 Hz. Il y  a aussi des tests astronomiques à des fréquences plus élevées mais à sur des distances bien plus grandes (et donc compétitifs) qui sont également contraignants comme par exemple les sursauts gamma courts dont les photons arrivent tous en même temps quelle que soit leur fréquence.

Mais ce ne sont que quelques exemples parmi d'autres.

Le 27/06/2021 à 09:47, jmr a dit :

- Serait-il possible de mesurer cette vitesse à partir des Céphéides par exemple ?

Je ne vois pas comment une telle chose serait possible (pourquoi une céphéide, d'ailleurs ?). On peut par contre vérifier que les lois connues sont les mêmes par le passé en observant que l'évolution d'un objet sur des milliards d'années (le Soleil par exemple) est compatible avec une stabilité de ces lois (et incompatible avec une variation de ces lois avec une haute précision).

Un autre test célèbre est celui du réacteur nucléaire d'Oklo : à une époque ancienne, la rapport uranium-235/uranium-238 était plus élevé qu'aujourd'hui (le premier est plus radioactif que le second donc se désintègre plus rapidement), ce qui a permis à certains filons d'uranium d'atteindre la criticité et de démarrer un cycle de réaction en chaîne il a y plus de 1,5 milliard d'années (ou 2 peut-être). On a trouvé dans la mine d'Oklo au Gabon les restes d'un tel réacteur, dont les produits de fission n'ont pas bougé (c'est donc aussi un site naturel de stockage de déchets nucléaires !) et qui contraignent assez fortement les lois de l'électromagnétisme et de la physique nucléaire à cette époque (entre 1,5 et 2 milliards d'années, donc).

Encore plus loin, le résultat de la nucléosynthèse primordiale vous contraignent un paquet de trucs depuis les premières secondes après le Big Bang.

Bref, d'une manière générale, il est plus sage d'abandonner tout espoir que les lois physiques aient varié au cours de l'histoire de l'Univers. Il y a trop de tests locaux, astronomiques ou géologiques qui les contraignent.

L'analyse proposée dans le papier me parait hautement non standard. Il ne s'agit pas d'une détection à X sigmas de tel ou tel signal, mais d'une estimation probabiliste que le taux d'échappement de méthane observé (je ne sais pas s'il est lui-même établi avec robustesse) est ou non suffisamment élevé pour ne pas avoir d'origine abiotique. Il faudra voir en détail le papier, mais j'ai l'impression qu'il repose sur l'hypothèse que l'on maîtrise parfaitement tous les processus abiotiques imaginables (et qu'il est statistiquement improbable qu'on les ai trop mal estimés).

Il y a 14 heures, communicationrel a dit :

t= x dans l'espace de Minkowski se récrit x²+tau² = x dans l'autre, puisque t, qui est l'ordonnée dans Minkowski,  est la norme dans l'espace euclidien.

t=x+1 se réécrit x²+tau² = x+1 (cad x=x²+tau²-1)  etc.... ce sont les fonctions que j'ai renseignées. 

La question de savoir si @communicationrel est un gros troll velu ou s'il a l'infortune de souffrir de problèmes neurologiques graves est toujours ouverte, raison pour laquelle j'invite à nouveau (et à la suite d'autres personnes) @Jean-Philippe Cazard d'exfiltrer ce fil de cette partie du forum.

En tout état de cause, il m'apparaît que si j'ai

c t = x + x₀ ,

alors je décris la trajectoire d'un photon, particule pour laquelle la notion de temps propre... n'est pas défini (dans la limite où vous tendez vers la vitesse de la lumière, le temps que vous mettez = votre temps propre, pour aller d'un point à l'autre tend vers 0 ; d'où l'expression de "contraction des longueurs"). Tout le reste du blabla est donc du grand n'importe quoi, mâtiné d'un manque tragique de maitre des mathématiques les plus élémentaires puisque à l'issue de son "calcul" (il faut le dire vite), @communicationrel nous sort gaillardement une équation avec des x à gauche et des x² à droite, bref, il nous dit qu'une longueur est égale à une surface... A l'évidence, il y a un problème de carrés et de racines carrées quelque part (pas difficile de trouver où, ceci dit), mais venant de quelqu'un qui a déjà dit

Il y a 12 heures, communicationrel a dit :

cos a + sin a = 1

il ne fallait pas espérer plus.

Comme le disait Jean-Charles dans son "Festivale des cancres" ( il s'y connaissait en la matière), "l'inconvénient, c'est qu'à partir d'un certain niveau de bêtise, ça n'est même plus drôle".

De grâce, M. @Jean-Philippe Cazard, fermez tout !

il y a une heure, communicationrel a dit :

Je le remets tel quel. Il faut apprendre à lire le diagramme.

Alors je lis... et je vois

c cos a + c sin a = c.

Et donc j'apprends, parce que je sais qu'on peut simplifier par c, que la somme du cosinus et du sinus d'un angle est égale à... 1.

Et là je ne sais plus quoi dire. C'est au-delà du n'importe quoi ; ça n'était de toute façon déjà avant cela (et après aussi).

Peut-être effectivement que @communicationrel est une sorte d'"intelligence" artificielle en cours d'implémentation qui essaie d'assembler des mots plus ou moins savants pour donner l'illusion qu'elle est une vraie intelligence ? En tout état de cause, toute communication avec cette entité ne semble servir à rien, ni à nous (on s'en doutait un peu dès le départ, il est vrai), ni à elle.

Je pense donc qu'on peut demander à @Jean-Philippe Cazard de clore le sujet et de pudiquement faire le nécessaire pour que @communicationrel n'intervienne plus ici.

il y a 31 minutes, communicationrel a dit :

Et je précise  aussi que dans mon espace-temps la lumière se déplace selon l'axe de l'espace

On s'en fiche un peu de votre espace, non ? Si on photon est en x₀ à l'instant t₀, alors à l'instant t₀ + Δt, il sera en x₀ + c Δt. Donc dans un graphique où vous représentez x en abscisse et c t en ordonnée, ben la trajectoire de votre photon, c'est... une droite inclinée à 45° par rapport à l'horizontale.  Ce n'est pas une question de Minkowski ou quoi que ce soit (ne nous mentons pas : vous ne savez pas vraiment ce qu'est l'espace de Minkowski, n'est-ce pas ?), c'est juste l'équation paramétrique du mouvement d'un machin, peu importe que ce soit un photon ou que c soit la vitesse de la lumière.

il y a 39 minutes, communicationrel a dit :

J'ai quand même un schéma (sur physique online) qui montre que la vitesse de la lumière peut être identique dans les deux référentiels si l'on considère que la vitesse de la lumière s'additionne avec sa source émettrice.

Votre schéma montre quelque chose sans rapport avec le réel. Le réel, c'est que quelle que soit ma vitesse par rapport à une source lumineuse, je verrai toujours passer la lumière émise par cette source à la vitesse c. On sait cela depuis les expériences de Michelson et Morley en 1887. C'est surprenant mais c'est comme ça. Donc si dans votre schéma vous avez un truc différent, eh bien vous avez quelque chose comme 134 ans de retard.

à l’instant, communicationrel a dit :

Ce sont les axes d'espace des référentiels. Ils sont orthogonaux aux axes du temps.

Oui mais non....

Quand vous faites une transformation de Lorentz (= que vous décrivez le systèmes de coordonnées de B par rapport à celui de A, alors vous avez quelque chose du type :

t' = γ t + (v / c²) γ x,

x' = γ x + v γ t,

où γ est le facteur de Lorentz, c la vitesse de la lumière et v la vitesse relative.

La transformation inverse se fait en échangeant x et t par x' et t' et en changeant le signe de v (Si B se déplace à la vitesse v par rapport à A, alors A se déplace à la vitesse -v par rapport à B).

Cette transformation est la condition sine qua non pour qu'on objet allant à c dans le référentiel de A aille aussi à c dans le référentiel de B (autrement dit, si x = c t, alors x' = c t').

Autrement dit, quand dans votre schéma l'axe temporel de B s'incline vers la droite, l'axe des distance s'incline vers le haut, pas vers le bas.

Cher @communicationrel nous faisons ici des transformations de Lorentz, pas des rotations d'espace. La matrice associée (en changeant t en c t et t' en c t') est une matrice symétrique, et la transformation ne préserve pas les angles puisque ce n'est pas une matrice orthogonale (qui serait égale à l'inverse de sa transposée si jamais vos cours d'algèbre vous disent encore quelque chose).

Ce n'est pas parce que vous avez "envie" que l'axe des x' soit orthogonal à l'axe des t' qu'il l'est effectivement sur ce type de représentation. Du reste, il y a un moyen assez simple de s'en rendre compte. Un photon vu dans le référentiel de A se déplace à la vitesse de la lumière, ce qui ici se traduit par le fait que sa trajectoire est inclinée à 45°, ce qui en fait signifie que la direction de déplacement du photon se fait selon la bissectrice de l'axe horizontal et de l'axe vertical. Un peu de géométrie (et quelques efforts de votre part, à n'en pas douter) vous convaincront aisément que cette même trajectoire correspond aussi à la bissectrice du nouvel axe des x et le nouvel axe de c t.

Une recherche Google sur "graphical representation of Lorentz transform" (que vous eussiez gagné à effectuer avant d'intervenir ici...) vous donne immédiatement...

Bref, conclusion, épilogue, dénouement et morale de l'histoire,

Le 14/06/2021 à 00:40, communicationrel a dit :

Je veux bien avoir tort, mais alors qu'on m'explique où c'est que je me trompe

vous vous trompez parce que vous ne comprenez pas ce qu'est une transformation de Lorentz, donc vous ne comprenez pas ce qu'est la relativité restreinte. Puisse la référence que je vous ai indiquée, très pédagogique, vous aider à découvrir tout cela.

Ce n'est pas pour rien que lors de ma première intervention je vous ai demandé de résoudre un problème de cinématique relativiste. Je voulais vous faire toucher du doigt que vous ne maîtrisiez pas assez la relativité pour en faire un exercice d'application assez trivial. Vous avez en lieu et place de cela (comme c'est souvent le cas) choisi d'éviter l'obstacle mais j'espère que cette fois vous aurez compris.

Il y a 7 heures, communicationrel a dit :

Je vais proposer une situation encore plus simple. Deux référentiels en mouvement rectiligne uniforme l'un par rapport à l'autre.

 

Cher @communicationrel

à supposer que le schéma ci-dessus correspond à votre dernière version, pouvez-vous m'indiquer à quoi correspond la flèche horizontale et à quoi correspond la flèche inclinée en-dessous ?

il y a 23 minutes, communicationrel a dit :

Dans mon hypothèse [...]

il y a 23 minutes, communicationrel a dit :

Donc cette constatation [...]

il y a 24 minutes, communicationrel a dit :

La courbure générale de l'univers est toujours vue comme étant dans le temps [...]

Cher @communicationrel

je suis désolé mais tout cela est du verbiage qui ne me parait pas présenter beaucoup d'intérêt. La physique a (entre autres) pour objet d'essayer de déterminer le plus précisément possible l'évolution de quantités mesurables, et de permettre de le faire dans des situations concrètes. Si vous n'êtes pas en mesure de le faire, vous ne faites pas de physique ; vous croyez peut-être en faire mais vous n'en faites pas. Je vous repose donc le même problème que précédemment, que je simplifie afin de ne pas vous égarer :

Le 09/06/2021 à 15:25, dg2 a dit :

Je considère un avion qui fait le "tour" de la Terre à une latitude λ constante, une altitude négligeable et à une vitesse v constante. J'embarque à bord de mon avion une horloge atomique initialement synchronisée à une horloge identique qui reste au sol. Une fois l'avion de retour à son point de départ, je compare les deux horloges.

Je détaille ensuite mes questions :

1. Savez-vous calculer de combien les horloges sont désynchronisées (si c'est le cas) dans le cadre habituel de la relativité restreinte ?
2. Savez-vous le faire dans le cadre des idées (quelque peu absconses à mes yeux) que vous essayez d'exposer ?
3. Trouvez-vous le même résultat ?
4. Si oui, qu'apporte votre formalisme ?
5. Si non, quelle conclusion en tirez-vous ?

Il me semble qu'un prérequis absolument  indispensable pour toute discussion avec vous est que vous parveniez à apporter une réponse (juste...) à la question n°1. Celle-ci est un problème de cinématique relativiste, et un qui est assez simple à mon avis. Il sera donc en mesure de donner des éléments de réflexion  à votre

Il y a 23 heures, communicationrel a dit :

Je veux bien avoir tort, mais alors qu'on m'explique où c'est que je me trompe

Bref, soit c'est dans vos cordes et la discussion peut éventuellement se poursuivre, soit je me vois obligé de vous renvoyer à vos chères études, non sans vous avoir conseillé un excellent ouvrage sur la relativité restreinte, à savoir :

Le 11/06/2021 à 22:31, communicationrel a dit :

Je ne suis pas capable de faire le calcul comme ça, ça me demanderait pas mal d'efforts. De toute façon ce ne sont pas mes hypothèses qui vont changer ces calculs, enfin je ne pense pas

Ce que vous dites n'a aucun sens. Si vous êtes capable de faire le calcul, alors vous êtes (éventuellement) capable d'expliquer en quoi vos idées se distinguent de la relativité restreinte, soit vous n'en êtes pas capable et alors vous ne pouvez prétendre effectuer la moindre critique de la relativité (puisque vous n'en comprenez pas grand chose).

Ah oui, et sinon :

Le 11/06/2021 à 22:31, communicationrel a dit :

L'horloge de l'avion est accélérée par rapport à celle de la terre du fait de l'altitude, mais elle est ralentie du fait de la vitesse de l'avion, plus ou moins selon que l'avion va contre le sens de rotation de la terre ou avec lui. Les calculs se font normalement par la métrique de Schwarzschild.

... eh bien, même en deux lignes vous avez trouvé le moyen de dire quelque chose de faux, malgré votre volonté évidente d'en dire le moins possible afin de l'éviter.

Il semble que les gros cratères ne possèdent pas de pic central comme c'est le cas avec une surface rocheuse mais au contraire une sorte d'effondrement central. Je n'ai pas souvenance d'avoir vu cela sur les satellites glacés de Saturne. Sans doute une spécificité de la structure externe de la glace/eau liquide de Ganymède.

Sinon parmi les structures géologiques les plus connues, on voit raisonnablement bien la catena d'Enki, cet alignement d'une douzaine de cratères probablement dus à l'impact des fragments d'une comète préalablement brisée lors de son passage plus près de Jupiter (au niveau d'une des taches blanchâtres vaguement circulaires en haut à droite). L'e cliché de Galileo était de meilleure qualité, mais la carte globale est ici incomparablement meilleure que tout ce qui s'était fait avant (= au siècle dernier).

Il y a 22 heures, communicationrel a dit :

J'aimerais bien que dg2 se manifeste ici. Ensuite, si son intervention n'est pas en mesure de réduire à néant mon hypothèse, j'ouvrirai un nouveau fil avec un post vers un lien où j'ai établi une série de conséquences, et je laisserai les gens en penser ce qu'ils veulent.

Cher @communicationrel

Je pense que le plus simple est que vous tentiez de résoudre un problème simple.

Je considère un avion qui fait le "tour" de la Terre à une latitude λ constante, une altitude h constante et à une vitesse v constante. J'embarque à bord de mon avion une horloge atomique initialement synchronisée à une horloge identique qui reste au sol. Une fois l'avion de retour à son point de départ, je compare les deux horloges. Sont-elles synchronisées ? Si oui, pourquoi, et si non, de combien ? Merci de votre réponse, étayée bien sûr et éventuellement enrichie des hypothèses supplémentaires que vous auriez besoin de faire.

(Et merci d'avance aux autres intervenants de ne pas donner leur réponse à cette question, le but est de voir comment @communicationrel résout lui-même le problème sans intervention extérieure.)

Le 09/05/2021 à 21:49, jackbauer 2 a dit :

Tout cela n'est-il pas un peu trop gros, trop beau pour être vrai ?

Leur papier est  sur arXiv :

 

https://arxiv.org/abs/2011.00910?context=astro-ph

Il y a plusieurs éléments qui font effectivement douter de la robustesse de l'analyse, notamment le fait que les zones en question sont en grande partie situées dans le plan galactique, qui n'est pas utilisé dans l'analyse de Planck car on considère que les avant-plans sont top importants pour être soustraits de façon robuste. Quand on enlève le plan galactique des zones mis en exergue par les auteurs, il ne reste pas grand chose, et en extraire le spectre de puissance des anisotropies (= le truc dont on extrait les paramètres cosmologiques) est sujet à diverses subtilités (techniques...) dont il n'est pas évident que les auteurs les maîtrisent (c'est leur première incursion dans cet art assez complexe).

Il y avait déjà eu des tentatives de comparer le spectre de puissance (et par suite les paramètres cosmologiques) extrait de différentes zones de la partie propre du fond diffus (= hors plan galactique) et même si les barres d'erreurs étaient conservatrices, il n'y avait pas d'indication d'un effet aussi marqué que celui revendiqué ici. Donc pour l'heure je pense qu'il est urgent d'attendre que la chose soit confirmée par d'autres auteurs.

En pratique, l'image doit plus aux observations radio que X. Notamment les filins sont détectés depuis très longtemps en radio et leur origine associée (probablement) à des phénomènes de reconnexion magnétique. Le problème est, me semble-t-il que seule la partie centrale a été imagée en radio par MeerKAT, pas les parties hautes ou basses.  En tout cas, on note que la partie radio (en lilas) semble inexistante en dehors de la partie centrale, et que la résolution de la partie radio est largement meilleure que celle en X. Donc je trouve le truc un peu bancal.

Ci-dessous l'image MeerKAT, qui date de ans je crois (un peu plus étendue en largeur mais plus réduite en hauteur).

Il y a 4 heures, Alain MOREAU a dit :

On pourrait s’attendre à ce que disposant d’un tel arsenal de progrès tous azimuts, ils rivalisent d’imagination pour nous offrir les solutions les plus innovantes, bluffantes, révolutionnaires ! 

En fait, il y a un truc qui date de 1687 et qui s'appelle le principe de l'action et de la réaction. Si vous poussez dans un sens, le reste va partir dans l'autre sens. C'est comme ça que fonctionne une fusée et l'efficacité du truc, elle est en gros fixée par la quantité d'énergie que vous pouvez produire avec une masse donnée. Et ça, les lois de la chimie ne vous laissent essentiellement aucun espoir de l'améliorer de façon spectaculaire. Donc vous pouvez faire un emballage plus léger, plus solide, plus robuste, plus fiable, plus réutilisable, mais fondamentalement vous n'allez pas révolutionner le truc le plus limitant : le fait qu'avec des réactions chimiques, la quantité d'énergie qu'on peut extraire d'une masse donnée n'est pas arbitrairement élevée.

Une fois en orbite, vous pouvez améliorer avec des moteurs ioniques pour lesquels le rapport énergie vs. masse du "carburant" est bien plus élevé, mais au prix de devoir produire cette énergie sur place avec des panneaux solaires et donc avec un rythme très lent (moins de 1 kW / m²). Le truc est assez révolutionnaire (on améliore le rapport critique d'un facteur 10 je crois), mais uniquement utilisable sur des échelles de temps de l'ordre de l'année, tant la puissance instantanée disponible (une petite fraction de ce que produisent les panneaux solaires) est faible.

Une possible bonne nouvelle :

https://www.lemonde.fr/economie/article/2021/05/10/les-anciens-journalistes-de-science-amp-vie-lancent-un-nouveau-magazine-scientifique_6079710_3234.html?utm_medium=Social&utm_source=Twitter#Echobox=1620634328

Il y a 20 heures, jackbauer 2 a dit :

C'est la première fois que je vois une telle photo...

Avec des gens dedans je ne sais pas, mais Il y en a déjà eu de telles (et même des vidéos) avec des cargo Progress envoyés se désintégrer dans l'atmosphère. A priori, on doit toujours voir la rentrée atmosphérique puisque pour revenir dans l'atmosphère il suffit de très légèrement freiner pour diminuer le demi-grand axe  de l'orbite, ce qui mécaniquement diminue la période orbitale d'une petite quantité. Le truc qui rentre dans l'atmosphère après avoir quitté l'ISS a toujours de l'avance sur elle au moment de la rentrée, mais le moins possible puisqu'on doit freiner a minima afin d'économiser du poids/carburant.

Pas eu le temps de chercher mieux, mais j'ai trouvé ça :

Le 19/02/2021 à 18:16, starjack a dit :

Là je ne comprends pas bien... la fusée la plus puissante de la NASA à un milliard le tir pour mettre 28 ans pour arriver vers Pluton ? D'accord, c'est  une mise en orbite, donc il aura fallu freiner et apporter ce qu'il faut pour ça.

Il suffit de comparer au missions du même type qu'ont été Galileo et Cassini : 6 ans pour Galileo avant la mise en orbite et 7 pour Cassini. Certes dans un cas comme dans l'autre il y a eu des survols de Vénus et de la Terre qui ont rallongé la distance parcourue, mais  c'était précisément pour augmenter la vitesse de la sonde et diminuer le temps de trajet (voire, dans le cas de Saturne, pour rendre le trajet possible : sans assistance, impossible d'y aller, point). De plus, d'après la 3^e loi de Kepler, si vous devez multiplier la distance de l'objectif à atteindre par 3 ou 4 (rapport des orbites de Saturne et Pluton), vous multipliez le temps de trajet par 3^3/2 ou 4^3/2, soit 5 à 8 fois plus (rien de surprenant en fait, le temps de transfert vers un objet lointain via une orbite de type Hohmann est a priori proportionnel à la période orbitale de l'objet en question ; passer de Saturne à Pluton multiplie aux alentours de 6, certes modulo pas mal de paramètres).

Il faut aussi garder à l'esprit que le survol de Pluton s'est fait à je crois 14 km/s alors qu'ici on veut une mise en orbite. Pour la sonde Cassini, la Delta v nécessaire à la mise en orbite était de 2 km/s, ce qui a nécessité une masse d'ergols de 3 tonnes, pour une masse au lancement de presque 6 tonnes. Ici, ce sont des moteurs ioniques qui vont être utilisés ce qui permet un gain de masse considérable pour un Delta v identique, mais au prix d'une décélération bien plus lente (il n'y a qu'à voir les chiffres de Dawn par exemple, ou plus récemment Hayabusa-2). Donc qui dit phase de décélération plus lente dit aussi, inévitablement, temps de trajet rallongé. Et du reste, même avec un rendement considérablement meilleur, la masse d'ergol pour les moteurs ioniques (du xénon, mais peu importe) est là aussi de trois tonnes...

Donc on a une mission très lourde (sans doute du même ordre que Cassini), donc même dans ces conditions favorables, cela nécessite un lanceur très puissant (Cassini a été lancée par une fusée Titan IV, soit ce qu'il se faisait de mieux aux États-Unis à l'époque je crois). Je ne sais pas ceci dit ce que le SLS vaut de plus que les autres lanceurs passés et futurs, mais il n'est pas exclu qu'il n'y ait rien d'autre pour une telle mission (je laisse les spécialiste éloniens me signaler si je suis gravement dans l'erreur).

Le 22/04/2021 à 09:41, barnabé a dit :

1 Le trou noir avale la matière  qui l'entoure  mais une partie  est déviée  (par des champs magnétiques?) et elle est éjectée loin du trou noir 

Donc le TN a  pour mission de récupérer  toute la matière de la galaxie ! ?

Le début est assez proche de la réalité : le champ magnétique produit par le disque permet à une partie de la matière de s'échapper. Mais pas toute : il ne peut y avoir assez d'énergie pour cela.

Par contre, la suite ne convient pas. Le trou noir est alimenté par la matière de la région centrale ainsi que celle du milieu intergalactique qui tombe sur la galaxie (dans son ensemble, pas uniquement le trou noir), mais cette matière là alimente donc aussi la galaxie elle-même.

Il y a ensuite une interaction complexe entre la fraction de gaz éjecté et le reste de la galaxie dont l'évolution est partiellement affectée par celui-ci (ainsi que par le gaz du milieu intergalactique accrété, donc), mais c'est une autre histoire, qui est loin d'être complètement comprise.

Il y a 8 heures, marco polo a dit :

je suis toujours surpris que l'approximation et la métrique de Schwarzschild soient toujours utilisées dans les formules de trous noirs super massifs, alors que nous sommes relativement près du trou noir (2R_s). pour rappel l'approximation (simplification des formules d'Einstein) n'est justifiée que pour une symétrie sphérique et pour des champs faibles (loin du centre). Pourriez-vous confirmer ou infirmer ma remarque ?

La solution de Schwarzschild est une solution exacte. Elle est tout aussi valable pour un trou noir de petite ou de grande taille si dans un cas ou dans l'autre le trou noir est sans rotation. S'il est en rotation, la forme de la métrique diffère, mais exactement de la même façon quelle que soit la masse du trou noir. Il est largement plus simple de faire des calculs dans la métrique de Schwarzschild que dans celle de Kerr (qui implémente la rotation du trou noir), raison pour laquelle on commence par ce cas particulier là. Mais effectivement les différences finissent par être significatives très près du trou noir, comme le rayon de la dernière orbite stable ou la vitesse orbitale correspondante.

L'approximation en champ faible à laquelle vous faites allusion est une linéarisation de la solution de Schwarzschild. Elle est effectivement inappropriée au voisinage d'un trou noir, mais c'est sans objet ici.

Il y a 12 heures, PascalD a dit :

Est-ce que c'est une hypothèse plausible ? Je veux dire, y a-t-il des scenarios de formation de ce genre d'objet qui aboutiraient à un moment cinétique négligeable ? 

Si l'accrétion d'un trou noir supermassif est sphérique (ou sphérique en moyenne au cours de sa longue histoire), c'est en principe possible.

Pour un trou noir stellaire c'est déjà beaucoup moins probable car le trou noir formé prend une partie significative du moment cinétique de rotation de l'étoile (cf. les pulsars jeunes : le pulsar du Crabe avait une période de rotation de quelques millisecondes max à sa naissance, soit une vitesse équatoriale de quelques pourcents de la vitesse de la lumière).

Et pour un trou noir résultant de la coalescence d'un système binaire, c'est 0% de chances : le trou noir résultant garde une partie assez importante du moment cinétique orbital du couple. Même si aucun des trous noirs au départ n'avait de moment cinétique, le trou noir résultant en un a forcément. (Et s'il n'en a pas, c'est que le moment cinétique des trous noirs de départ étaient opposés à leur moment cinétique orbital : donc il y en a soit avant, soit après, soit dans les deux cas.)

Il y a 12 heures, PascalD a dit :

Et est-ce qu'il est envisageable d'accéder au moment cinétique de ce genre d'objets par de futures observations ?

Le bord interne du disque d'un trou noir sans rotation tourne à 50% de la vitesse de la lumière, alors que le bord interne du disque d'un trou noir extrémal ( = avec un moment cinétique maximal) tourne quasiment à la vitesse de la lumière. Donc par spectroscopie c'est en principe facilement déterminable (typiquement grâce à certaines raies du fer fortement ionisé), si ce n'est que modéliser un disque est (très) compliqué. Donc en fait ça n'est pas simple du tout mais il ne fait aucun doute que c'est faisable en principe sur certains systèmes suffisamment propres.

Le 19/04/2021 à 18:44, Superfulgur a dit :

Je suis surpris, je pensais que vu sa masse le TN de M 87 était gigantesque, à la louche, la taille du système solaire, non ?

On peut voir des structures bouger à l'échelle de quelques jours sur un objet aussi gigantesque ?

Si on considère que les structures évoluent au niveau de la dernière orbite stable d'un trou noir (= le bord interne du disque), et que pour simplifier on suppose le trou noir sans rotation, alors :

• Le rayon de l'orbite R est 1,5 fois celui du trou noir ;
• La vitesse orbitale v est égale à la moitié de celle de la lumière.

Mettons de côté les petits problème d'écoulement du temps ralenti par la proximité du trou noir, et nous avons une période orbitale T donnée par

T = 2 pi R  / v = (1,5 x 2 G M / c²) / (c / 2) = 12 pi G M / c³.

Avec un trou noir de 6 milliards de masses solaires, cela donne dans les 1 200 000 secondes, soit  dans les 15 jours.

Bref, c'est vrai que c'est un gros trou noir (rayon de 3 km par masse solaire, donc 20 milliards de km en gros), mais au voisinage d'un trou noir, on va très vite (c / 2), donc cela compense pas mal.

En fait, le problème arrive pour Sgr A*, 1000 fois plus petit donc avec un temps d'évolution lui aussi 1000 fois plus petit, ce qui rend difficile la collecte de données pour avoir un "instantané" de l'image (moins d'un quart d'heure).

Et bien sûr pour des trous noirs stellaires, la dernière orbite stable est ridiculement petite (quelques centaines de km max), d'où la variabilité de ces sources, connue depuis les années 1960, de l'ordre de la milliseconde (c'est même comme ça qu'on a été sûr que c'étaient bien des objets compacts de petite taille).

Edit : même conclusion que @Kirth

Il y a 8 heures, barnabé a dit :

elle a  un éclat atténué  et en plus son temps de vie en tant que super nova est beaucoup  plus long que le temps  de celles qui sont plus proches !

En fait c'est très simple. Vos êtes immobile et moi aussi. je vous envoie es bips toutes les secondes. Vous recevez les bips toutes les secondes.

On refait pareil sauf que je m'éloigne à un dixième de la vitesse de la lumière. Une seconde après avoir envoyé le premier bip, je me suis éloigne de 0,1 seconde lumière. Donc même si j'envoie le bip suivant une seconde après le précédent, le bip doit parcourir une distance plus grande, donc il ne vous parviendra pas une seconde après le premier, mais 1,1 seconde après.

Bref, si les bips sont les battements d'une horloge, alors je recevrai ces bips avec un espacement plus grand et je verrai les choses se dérouler au ralenti.

Là je vous ai fait une interprétation cinématique de l'effet, les choses sont très légèrement différentes dans un Univers en expansion, mais vous voyez l'idée. Et le résultat est même encore plus simple : si vous observez une galaxie à un décalage vers le rouge de z, c'est-à-dire que la longueur d'onde des photons est allongée de 1 + z, alors les phénomènes se déroulent 1 + z fois plus lentement. C'est effectivement ce qui est observé dans les courbes de lumière des supernovae et dans le  motifs d'ondes gravitationnelles (même si pour l'instant, c'est un décalage vers le rouge assez modéré).

il y a 21 minutes, Kirth a dit :

Puisqu'on connait sa magnitude absolue, la magnitude d'une sn1a nous donne directement sa distance.

Hélas non (sinon ce serait trop facile). C'est uniquement vrai à faible distance.

il y a 21 minutes, Kirth a dit :

Le Redshift est lui caractéristique de la vitesse qu'avait la source au moment de l'émission de la lumière que l'on reçoit.

Non plus !

Exemple trivial : supposez un Univers statique. La galaxie émet un photon, elle est alors immobile par rapport à moi. Ensuite l'expansion démarre. Donc le photon subit le gonflement de l'espace. Donc je le recevrai avec un certain décalage vers le rouge. Pourtant la galaxie était immobile par rapport à moi au départ. Cela marche même si l'Univers était en contraction au moment où le photon a été émis, pourvu bien sûr que l'expansion ultérieure soit suffisamment importante.

La seule chose que vous dit le décalage vers le rouge, c'est de combien ont crû les distance entre le moment de l'émission et celui de la réception. Rien de plus, rien de moins.

il y a 32 minutes, Kirth a dit :

Dans un univers en expansion accélérée, la lumière doit parcourir une plus grande distance que dans un univers à expansion constante, puisque cette distance augmente plus au cours du trajet. 

L'augmentation de distance est la même (par définition), donc je ne suis pas certain e comprendre ce que vous dites.

Situation 1 : expansion uniforme (vitesse de la galaxie émettrice constante). Je reçois le photon de la galaxie avec un certain décalage vers le rouge.

Situation 2 : expansion au même rythme aujourd'hui, mais plus lente dans le passé. Cela signifie que pour que l'Univers ait gonflé du même volume, il me faut plus de temps. Donc une autre galaxie, qui est au même décalage vers le rouge que la précédente (ça ne peut être la même galaxie), a émis sa lumière plus tôt. Donc la lumière s'est plus diluée, non pas parce que l'Univers s'est plus étendu (à décalage vers le rouge identique, c'est par définition le même facteur), mais parce que la lumière a eu plus de temps pour le faire.

Il y a 12 heures, barnabé a dit :

Comment fait on pour faire le différence  entre  une partie  de l'univers avec accélération  et une partie  sans accélération.

A un instant donné, soit tout accélère par rapport à vous, soit tout décélère, ce n'est pas une question de distance.

Par contre, les photons d'un objet très distant se seront propagés dans un Univers d'abord en expansion décélérée, puis en expansion accélérée, alors que les photons émis par un objet plus proche, donc émis plus récemment ont toujours connu une expansion accélérée. J'ai donné plus haut les chiffres où se produit cette transition.

Il y a 17 heures, barnabé a dit :

"On sait qu'il  y a une  accélération  de l'expansion  parce  que la lumière  qui nous arrive d'au-delà  de 6 milliards d'années-lumière,  arrive plus tard que s'il  n'y  avait pas d'accélération "

Est-ce  la bonne interprétation ? 

Je comprends ce que vous voulez dire, mais c'est quelque chose que vous ne pouvez pas observer directement donc il vaut mieux éviter cette formulation. Ce qu'il se passe en pratique, c'est que pour un décalage vers le rouge donné, alors l'éclat d'un objet sera un peu atténué si l'expansion a été accélérée par rapport à une situation où l'expansion décélère. Je vous accorde que ça n'est pas complètement évident de sentir pourquoi ça doit aller dans ce sens mais c'est ce que les calculs disent.

Donc ce qui importe, c'est l'évolution de l'éclat d'un objet de luminosité donnée en fonction de son décalage vers le rouge. C'est cette donnée là qui vous permet de reconstituer l'histoire de l'expansion c'est-à-dire l'évolution au cours du temps du taux d'expansion et enfin de savoir si l'expansion accélère ou non.