NGC 4605, où l’on parle d'une erreur, d’un fameux faux ami cosmologique et d’invariance du vide.

[JB Gayet 1 593]

 

NGC 4605, nuit du 15 mars 2019. Nerpio.

C11 Edge HD, réducteur de focale Célestron x 0.72, ATIK 4000 MM, Paramount ME

Logiciels CCD AP, MaximDL et Pixinsight (de type LRB sans PhotoShoping)

Poses unitaires de 150 secondes.

20L 20R 15G 20B

 

Image Plate Solver script version 5.1.1

===============================================================================

Projection origin.. [1023.478561 1023.489999]px -> [RA:12 39 59.184 Dec:+61 36 47.40]

Resolution ........ 0.771 arcsec/px

Rotation .......... 163.379 deg

Field of view ..... 26' 18.6" x 26' 18.6"

Image center ...... RA: 12 39 59.186 Dec: +61 36 47.42

Image bounds:

top-left ....... RA: 12 38 45.436 Dec: +61 20 24.03

top-right ...... RA: 12 42 16.222 Dec: +61 27 52.26

bottom-left .... RA: 12 37 40.839 Dec: +61 45 33.92

bottom-right ... RA: 12 41 14.248 Dec: +61 53 08.27

===============================================================================

 

NGC 4605 est une galaxie spirale de type S0gas C appartenant à la constellation de la Grande Ourse, découverte par William Herschel le 19 mars 1790 (acquise le 15 mars, soit presque 230 ans plus tard jour pour jour). Elle présente une vitesse radiale de 149 km/s.

 

Galaxie naine inhabituelle par la richesse de ses poussières, située à plus de 16 millions d'années-lumière de notre galaxie, elle fait partie du groupe Messier 81, qui contient environ 50 galaxies dont M 82, M 101, NGC 3077, NGC 2976, NGC 4236, NGC 5585, NGC 5204, NGC 5474 et UGC 2403 et UGC 4305 (il s’agit du groupe de galaxies le plus proche de notre groupe local), aussi référencé comme LDC 842.

 

Sur wikipedia, elle est référencée en tant que galaxie du champ, ce qui est une erreur, mais ce qui est je trouve un très joli terme après avoir parlé de la Vallée Verte (une galaxie du champ désigne une galaxie qui n'appartient pas à un amas ou à une paire de galaxies et est donc gravitationnellement isolée. Ces galaxies du champ sont plutôt minoritaires, puisqu'environ 80 % des galaxies situées à moins de 5 mégaparsecs du Système solaire font partie d'un groupe ou d'un amas de galaxies, et plutôt pâlottes, puisque la plupart d'entre elle présentent une faible brillance de surface).

 

 

Présentant une "prépondérance de matière sombre" (cf. infra) elle a servi en 2005 de test de contrainte des cinématiques des vitesses de rotation par rapport au modèle standard pour les galaxies riches en matière sombre. Il s’avère que des 5 galaxies étudiées, c’était celle qui s’écartait le plus du modèle, les auteurs posant la problématique de la précision des mesures (a priori suffisante) ou - et encore et toujours - du modèle 😉 (ici, en l’occurrence, le modèle CDM : Cold Dark Matter) Rien à faire, en 2005, qu’on teste le modèle standard avec ou sans matières ombre, ça ne marche pas ! Encore raté, caramba !

 

Vue au télescope de l'observatoire Lowell 

 

 

Champs de vélocités en Ha (petits points) et en CO (plages)

 

 

 

 

A gauche, le modèle à anneaux inclinés pour NGC 4605. La courbe bleue épaisse représente la courbe de rotation, les courbes rouges et orange épaisses représentant les courbes de vitesse radiale et de vitesse systémique respectivement. Les régions grisées ombrées entourant les courbes de rotation et de vitesse radiale représentent les incertitudes combinées systématiques et statistiques. La ligne noire fine est la loi de puissance adaptée à la courbe de rotation. Les restes de ces ajustements sont reportés dans le panneau inférieur, les dispersions à 1 et à 2 σ des points de données après ajustement étant indiquées par les deux zones grisée et ombrée.

 

A droite, courbe de rotation de NGC 4605 soustraite du disque. Les points gris représentent les vitesses de rotation d'origine du tableau de droite, et les points noirs la courbe de rotation du halo de matière noire après soustraction du disque, qui est représenté par une ligne pointillée grise. Les courbes verte, cyan et magenta montrent les ajustements à la courbe de rotation du halo (selon trois méthodes - loi de puissance, NFW et pseudoisothermique, cf article cité c-dessous pour plus de détails). Les reste de ces ajustements sont reportés dans le panneau inférieur, les dispersions à 1 et à 2 σ des points de données après ajustements étant indiquées par les deux zones grisée et ombrée.

 

On voit effectivement bien les écarts au modèle théorique...

 

 

 

Quoiqu’il en soit, les auteurs, parlant de « dark matter-dominated galaxy », nous donnent ici un bel exemple de faux ami cosmologique… la matière noire ou matière sombre (traduction de l'anglais dark matter), aurait du être nommée de façon plus réaliste « matière transparente » même si, dans le cas présent, il s’agit de nuages de poussière « sombres » pour notre galaxie.

 

Mais il faut bien le dire, cette matière noire / sombre / transparente, est un sérieux problème pour les scientifiques depuis1933 (et les observations de zwicky). Où est la masse manquante de l’univers, cette fameuse « matière noire ? Pis, comment expliquer l’accélération de l’expansion de l’Univers, découverte en 1998 (énergie noire) ? Aucune théorie ni observation ne permettent de définir cette énergie/matière noire qui serait plus forte que l’attraction gravitationnelle de Newton. Malgré le déploiement de moyens pharamineux dans l’espace ou au sol, matière et énergie noires sont deux mystères sur lesquels buttent les astronomes depuis plus de 80 ans et 20 ans respectivement.

 

Sauf si …

 

Sauf si notre représentation de l’Univers et de son histoire - décrite par les équations de la relativité générale d’Einstein, la gravitation universelle de Newton et la mécanique quantique – sauf si notre représentation « visible » (donc) de l’univers nous a fait « oublier » de nous pencher sur ce autre non visible qu’est le vide mais surtout sur ses propriétés. C’est ce qu’a fait André Maeder, un scientifique Suisse, qui a postulé en 2017 une « invariance d’échelle du vide », dans la lignée de Milgrom (hypothèse évoquée en 2009 lorsqu’il publiait un article expliquant lui-même les limites de son modèle MOND). Cette invariance du vide revient à dire que le vide et ses propriétés ne changent pas suite à une dilatation ou une contraction. Car le vide joue un rôle primordial dans les équations d’Einstein en intervenant dans la constante cosmologique, constante dont dépend le modèle d’Univers qui en découle. Pour ne rien gâcher, cette hypothèse a ceci de très séduisant qu’elle s’applique aussi dans la théorie fondamentale de l’électromagnétisme.

 

Actuellement, il semble que son modèle passe les « tests cosmologiques » et corresponde aux observations, tout en « prédisant » l’accélération de l’expansion de l’Univers sans qu’aucune particule ni énergie noire ne soit nécessaire pour expliquer l’accélération. En d’autres termes, l’énergie noire ne serait pas nécessaire puisque l’accélération de l’expansion est contenue dans les équations de la physique.

Et il passe en fait même le test de la loi de Newton (un cas particulier des équations de la relativité générale, en quelque sorte), celle-ci se trouvant alors légèrement modifiée ; elle contient alors un petit terme d’accélération vers l’extérieur, particulièrement significatif aux faibles densités. Cette loi modifiée, appliquée aux amas de galaxies, conduit à  calculs théorique de masse des amas de galaxies en accord avec celle de la matière "visible" (permettant donc de valider les observations de Zwicky de 1933), autrement dit, aucune matière noire n’est plus nécessaire pour expliquer les grandes vitesses des galaxies dans les amas). Mais ce modèle prédit aussi les vitesses élevées des étoiles dans les régions extérieures des galaxies (observations de Vera Rubin), ainsi que la dispersion des vitesses des étoiles oscillant autour du plan de la Voie Lactée. Mieux, cette dispersion, qui croît significativement avec l’âge des étoiles observées, est très bien expliquée alors que l’origine de ce phénomène est encore débattue.

 

A lire son article (sj si c’est faisable, il ne faut pas s’attarder sur les formules à moins d’être assez velu en maths… enfin moi, je n’ai pas l’expertise pour pouvoir en « critiquer » la pertinence), honnêtement, on a l’impression que pas mal de problème pourraient se résoudre :)

 

Sources :

High-resolution measurements of the halos of four dark matter–dominatedGalaxies: deviations from a universal density profile. J. D. Simon, A. D. Bolatto, A. Leroy & L. Blitz. The Astrophysical Journal, 621:757–776, 2005 March 10

 

 

Dynamical Effects of the Scale Invariance of the Empty Space : The Fall of Dark Matter ? A. Maeder The Astrophysical Journal, 849 (2), 158, 2017

 

The MOND limit from spacetime scale invariance. M. Milgrom. The Astrophysical Journal, Volume 698, Number 2.

 

 

 

 

 

JB

 

[hamilton 7 305]

il y a 17 minutes, JB Gayet a dit :

(une galaxie du champ désigne une galaxie qui n'appartient pas à un amas ou à une paire de galaxies et est donc gravitationnellement isolée. Ces galaxies du champ sont plutôt minoritaires, puisqu'environ 80 % des galaxies situées à moins de 5 mégaparsecs du Système solaire font partie d'un groupe ou d'un amas de galaxies, et plutôt pâlottes, puisque la plupart d'entre elle présentent une faible brillance de surface).

 

Outre l'imagerie photogénique , toujours de haut niveau, sur des objets souvent chargés de révélations scientifiques quant à la compréhension du Grand Bazar universel du CP ( je laisse les spécialistes relever la p'tite tonalité qui conviendrait...le pixel chaud perdu dans cette immensité, l'éventuelle coma en bordure de champ, le traitement par filtre x,y,z...), on en apprend toujours dans tes posts qui sur un sujet donné ne sont pas loin d'être une "Somme théologique" à chaque fois , (sans être pour autant paroles d'évangiles).

 

Ainsi, la logique est tout autre que sur notre bonne vieille Terre dans l'Univers. On est dans le champ, lorsque l'on est "hors champ"en quelque sorte!% 80

Cette galaxie est donc "IN" car elle "OUT" du troupeau, de la légion de 80% donc des galaxies situées à moins de....(vous reporter à ce brillant billet!)

 

Un indice sur son isolement: prépondérance de la matière sombre en son sein?? 

Un point aussi que je relève, l'importance du vide interstellaire, ce vide qui n'est pas rien et qui , probablement influe sur ledit Grand Bazar...

 

Merci

 

 

Amitiés

[JB Gayet 1 593]

Hahaha Merci @hamilton pour ton message.

 

Pour autant, en ouvrant ce topic sur un autre PC (à écran non calibré,) je constate avec effroi l'inhomogénéité de champ profond justement... snif.. Il va vraiment falloir que je reprenne mes traitements pour le fond de ciel. 

[decatur30033 3 700]

Très belle image, et merci pour la richesse du topo! 

Bonne journée 

Olivier

[ALAING 58 863]

Absolument superbe ce champ de galaxies heu nan . . . cette galaxie du champ

La résolution, le traitement, les couleurs, tout est magnifique

Juste effectivement le fond de ciel avec un mélange de matière noire, nuages sombres . . .

Et toujours une documentation très complète et très fournie

Bonne soirée,

AG

[Sauveur 26 909]

Excellent objet 

[polo0258 38 413]

 encore un superbe post jean-brice !

 polo